CN218567238U - 延长型探头及应用其的水分检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种延长型探头及应用其的水分检测仪，涉及检测仪器技术领域，其包括外壳、延长型探针以及导线；延长型探针固定设置在外壳上，导线接入外壳并与延长型探针信号连接。本实用新型主要解决如何在水分检测仪上集成交流电感应功能，并使其能够对物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位进行检测的问题；本实用新型的延长型探头，延长型探针能够作为水分检测模块和交流电检测模块的探针组和/或天线，能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行水分检测或交流电检测，解决了上述部位难以进行检测的问题，提高了水分检测模块和交流电检测模块的适用范围。

Description

延长型探头及应用其的水分检测仪

技术领域

本实用新型涉及检测仪器技术领域，具体为一种延长型探头及应用其的水分检测仪。

背景技术

水分检测仪能够检测木材、墙体、堆叠的纸张、塑胶以及建材等物质内的含水率，具体地，水分检测仪能够通过探针或探头向待测物质发射微波，同时，能够通过探针或探头接收返回的微波，通过检测返回的微波相对于发射的微波之损耗率和相位角变化，能够检测出待测物质的含水率，因此，水分检测仪在检测场合、工业场合以及建筑场合均被广泛地应用。

现有技术中，水分检测仪的用途广泛，但仍有不足之处：

首先，在检测场合、工业场合以及建筑场合等场景下，不仅需要检测物质的含水率，还需要检测交流电的存在，然而，检测交流电又需要配备互感式交流电检测仪，检测人员需要携带较多的设备，使用不便利。

其次，现有技术中的水分检测仪，其探针或探头仅能针对物体的表面或者浅层进行检测，对于物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，将难以进行检测。

综上所述，如何在水分检测仪上集成交流电感应功能，并使其能够对物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位进行检测，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种扩增型探头，其能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位。

本实用新型的另一目的在于提供一种水分检测仪，能够对物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位进行水分检测或交流电检测。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种延长型探头，其特包括外壳、延长型探针以及导线；所述延长型探针固定设置在所述外壳上，所述导线接入所述外壳并与所述延长型探针信号连接。

上述技术方案中，该种延长型探头还包括延长型探头盖；所述延长型探头盖盖设在所述外壳上，以覆盖所述延长型探针。

一种水分检测仪，其包括了上述的延长型探头，其还包括主控电路板、上盖、下盖、电池、水分检测模块、交流电检测模块、输入交互模块以及输出交互模块；所述主控电路板上搭载有主控U1，所述水分检测模块、所述交流电检测模块、所述输入交互模块以及所述输出交互模块均与所述主控电路板上的主控U1信号连接；所述上盖和所述下盖相互固定并结合，所述主控电路板和所述电池均容置在所述上盖和所述下盖之间，且所述主控电路板和所述电池电性连接，所述主控电路板上的输入交互模块和输出交互模块均从所述上盖中穿出；所述延长型探头的导线之自由端接入所述上盖和所述下盖之间，并与所述主控电路板信号连接，以使所述延长型探针能够作为所述水分检测模块和所述交流电检测模块的探针组和/或天线。

上述技术方案中，所述水分检测模块为接触式水分检测模块。

上述技术方案中，所述水分检测模块包括探针组和第一运算放大器U2；所述探针组的输出端与所述第一运算放大器U2的输入端连接，所述第一运算放大器U2的输出端与所述主控U1的模拟量输入/输出引脚连接；所述第一运算放大器U2搭载在所述主控电路板上，所述延长型探针用于作为所述探针组。

上述技术方案中，所述水分检测模块为感应式水分检测模块。

上述技术方案中，所述水分检测模块包括微波发射天线AP1、微波接收天线AP2和第二运算放大器U3；所述主控U1的PWM输出引脚和/或模拟量输出引脚与所述微波发射天线AP1连接，所述微波接收天线AP2与所述第二运算放大器U3的输入端连接，所述第二运算放大器U3的输出端与所述主控U1的模拟量输入引脚连接；所述第二运算放大器U3搭载在所述主控电路板上，所述延长型探针用于作为所述微波发射天线AP1和所述微波接收天线AP2。

上述技术方案中，所述交流电检测模块包括天线ACS和电阻R；所述天线ACS的输出端经过所述电阻R后，接入所述主控U1的AO引脚；所述电阻R搭载在所述主控电路板上，所述延长型探针用于作为所述天线ACS。

上述技术方案中，所述输出交互模块包括显示屏支架、背光片、显示屏以及挡片；所述挡片、所述背光片以及所述显示屏自下而上地依次叠置并由所述显示屏支架支撑；所述显示屏支架固定在所述上盖和所述下盖之间，所述显示屏与所述主控电路板上的主控U1信号连接，所述背光片与所述主控电路板电性连接；所述上盖处设置有显示屏面板，所述显示屏面板与所述显示屏相互对位。

上述技术方案中，所述输入交互模块包括按键和微动开关；所述微动开关搭载在所述主控电路板上，所述按键嵌入在所述上盖处并与所述微动开关相互对位，按动所述按键时，能够触发所述微动开关。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的延长型探头，其延长型探针能够作为水分检测模块和交流电检测模块的探针组和/或天线，能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行水分检测或交流电检测，解决了上述部位难以进行检测的问题，提高了水分检测模块和交流电检测模块的适用范围。

2、本实用新型的水分检测仪，包括水分检测模块和交流电检测模块，能够检测物质含水率的同时，还能够检测交流电的存在以及交流电电压大小，扩大了水分检测仪的使用范围，增加了水分检测仪在使用时的便利程度，减小了测量人员的工作负担；其延长型探针能够作为水分检测模块和交流电检测模块的探针组和/或天线，能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行水分检测或交流电检测，解决了上述部位难以进行检测的问题，提高了水分检测模块和交流电检测模块的适用范围。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的立体视图。

图2为本实用新型实施例二的爆炸视图。

图3为本实用新型实施例二的电路原理图。

附图标记为：1、显示屏支架；2、背光片；3、显示屏；4、挡片；6、LED灯；7、主控电路板；8、按键；9a、上盖；9b、下盖；10、显示屏面板；11、电池盖；13、电池；14b、延长型探针；16、延长型探头盖；17、外壳；18、导线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1，本实施例提供一种延长型探头，其包括外壳17、延长型探针14b以及导线18。

其中，外壳17由两个工程塑料材质的半壳体相互结合构成，该两个半壳体可以相互扣合为一体，也可以通过螺钉锁固为一体；延长型探针14b为具有尖端的不锈钢、铝合金或者铜合金材质的探针，延长型探针14b设置有两根；导线18为具有绝缘外套的导线。

延长型探针14b固定设置在外壳17上，本实施例中，延长型探针14b的钝端设有螺纹，外壳17内嵌设有螺母，延长型探针14b之钝端上的螺纹与外壳17中的螺母相互螺合；导线18接入外壳17并与延长型探针14b信号连接，本实施例中，导线18设置有两股，两股导线18分别与两根延长型探针14b直接连接。

进一步地，该种延长型探头还包括延长型探头盖16，该延长型探头盖16为工程塑料材质的盖帽；延长型探头盖16盖设在外壳17上，以覆盖延长型探针14b，本实施例中，延长型探头盖16扣合在外壳17上。

对于接触式水分检测模块，将探针组插入到木材、墙体、堆叠的纸张、塑胶以及建材等待测物质中，运算放大器的输入端从探针组接收经过待测物质传播后的微波，并经过放大及增益后，由输出端输出至主控的模拟量输入引脚，主控经过运算后，即可得到待测物质的含水率；此时，该种延长型探头的延长型探针14b即可用于作为探针组，延长型探头能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行水分检测，提高了接触式水分检测模块的适用范围。

对于感应式水分检测模块，将微波发射天线和微波接收天线贴近待测物质，主控的PWM输出引脚将一定频率的微波通入到微波发射天线，微波接收天线接收经过待测物质传播后的微波，并由运算放大器放大及增益后，由输出端输出至主控的模拟量输入引脚，主控经过运算后，即可得到待测物质的含水率；此时，该种延长型探头的延长型探针14b即可用于作为微波发射天线和微波接收天线，延长型探头能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行水分检测，提高了感应式水分检测模块的适用范围。

对于交流电检测模块，将天线贴近待测物品，由于具有交流电的待测物品会产生交变磁场，天线能够在交变磁场下产生感应电流，且该感应电流随交变磁场的变化率强弱而增减，天线和电阻能够将该感应电流线性变送至主控，即可得知交流电的存在以及交流电的电压大小；此时，该种延长型探头的延长型探针14b即可用于作为天线，延长型探头能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行交流电检测，提高了交流电检测模块的适用范围。

本实施例的延长型探头，延长型探针14b能够作为水分检测模块和交流电检测模块的探针组和/或天线，能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行水分检测或交流电检测，解决了上述部位难以进行检测的问题，提高了水分检测模块和交流电检测模块的适用范围。

实施例二：

请参阅图2和图3，本实施例提供一种水分检测仪，其包括了实施例一的延长型探头；其还包括主控电路板7、上盖9a、下盖9b、扩增型探头支架12b、电池13、水分检测模块、交流电检测模块、输入交互模块以及输出交互模块。

主控电路板7为印刷电路板(PCB)，主控电路板7上搭载有主控U1，该主控U1为嵌入式芯片、数字信号处理芯片以及单片机等MCU，本实施例中，主控U1为嵌入式芯片，且主控U1至少具有通用输入/输出引脚、模拟量输入引脚、串行数据传输引脚，且还具有PWM输出引脚与模拟量输出引脚中的一种。

水分检测模块、交流电检测模块、输入交互模块以及输出交互模块均与主控电路板7上的主控U1信号连接。

上盖9a和下盖9b均为工程塑料材质的半壳体，上盖9a和下盖9b相互固定并结合，具体地，上盖9a和下盖9b可通过螺钉或者卡扣相互固定结合；电池13为可充电式的锂电池13，主控电路板7和电池13均容置在上盖9a和下盖9b之间，且电池13通过卡扣连接在下盖9b处的电池13盖11覆盖，且主控电路板7和电池13电性连接，主控电路板7上的输入交互模块和输出交互模块均从上盖9a中穿出。

所述延长型探头的导线18之自由端接入上盖9a和下盖9b之间，并与所述主控电路板7信号连接，以使所述延长型探针14b能够作为所述水分检测模块和所述交流电检测模块的探针组和/或天线，本实施例中，延长型探头的导线18之自由端焊接或者通过连接器接入主控电路板7。

具体地，水分检测模块为接触式水分检测模块。

进一步具体地，水分检测模块包括探针组和第一运算放大器U2；其中，探针组的输出端与第一运算放大器U2的输入端连接，第一运算放大器U2的输出端与主控U1的模拟量输入/输出引脚(ADC)连接；本实施例中，探针组设置有两根探针，分别为探针T1和探针T2，探针T1的输出端与第一运算放大器U2的同相输入端连接，探针T2则与VCC网络连接；所述第一运算放大器U2搭载在所述主控电路板上，所述延长型探针14b用于作为所述探针组，具体来说，一根延长型探针14b为探针T1，另一根延长型探针14b为探针T2。

对于接触式水分检测模块，将探针组插入到木材、墙体、堆叠的纸张、塑胶以及建材等待测物质中，第一运算放大器U2的输入端从探针组接收经过待测物质传播后的微波，并经过放大及增益后，由输出端输出至主控U1的模拟量输入引脚，主控U1经过运算后，即可得到待测物质的含水率；此时，该种延长型探头的延长型探针14b即可用于作为探针组，延长型探头能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行水分检测，提高了接触式水分检测模块的适用范围。

具体地，所述水分检测模块为感应式水分检测模块。

进一步具体地，水分检测模块包括微波发射天线AP1、微波接收天线AP2和第二运算放大器U3；主控U1的PWM输出引脚和/或模拟量输出引脚与微波发射天线AP1连接，微波接收天线AP2与第二运算放大器U3的输入端连接，第二运算放大器U3的输出端与主控U1的模拟量输入引脚连接；本实施例中，微波发射天线AP1与主控U1的PWM输出引脚(PWM)连接，微波接收天线AP2同时与第二运算放大器的同相输入端和反相输入端连接，第二运算放大器输出端与主控U1的AD引脚连接；所述第二运算放大器U3搭载在所述主控电路板7上，所述延长型探针14b用于作为所述微波发射天线AP1和所述微波接收天线AP2，具体来说，一根延长型探针14b为微波发射天线AP1，另一根延长型探针14b为微波接收天线AP2。

对于感应式水分检测模块，将微波发射天线AP1和微波接收天线AP2贴近待测物质，主控U1的PWM输出引脚将一定频率的微波通入到微波发射天线AP1，微波接收天线AP2接收经过待测物质传播后的微波，并由第二运算放大器U3放大及增益后，由输出端输出至主控U1的模拟量输入引脚(AD2)，主控U1经过运算后，即可得到待测物质的含水率；此时，该种延长型探头的延长型探针14b即可用于作为微波发射天线和微波接收天线，延长型探头能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行水分检测，提高了感应式水分检测模块的适用范围。

具体地，交流电检测模块包括天线ACS和电阻R；天线ACS的输出端经过电阻R后，接入主控U1的AO引脚；其中，天线ACS能够在交变磁场下产生感应电流，且该感应电流随交变磁场的变化率强弱而增减，天线ACS和电阻R能够将感应电流线性变送至主控U1的AO引脚；电阻R搭载在主控电路板7上，延长型探针14b用于作为天线ACS，即，延长型探针14b与电阻R连接。

对于交流电检测模块，将天线ACS贴近待测物品，由于具有交流电的待测物品会产生交变磁场，天线ACS能够在交变磁场下产生感应电流，且该感应电流随交变磁场的变化率强弱而增减，天线ACS和电阻R能够将该感应电流线性变送至主控U1，即可得知交流电的存在以及交流电的电压大小；此时，该种延长型探头的延长型探针14b即可用于作为天线ACS，延长型探头能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行交流电检测，提高了交流电检测模块的适用范围。

具体地，输出交互模块包括显示屏支架1、背光片2、显示屏3以及挡片4，挡片4、背光片2以及显示屏3自下而上地依次叠置并由显示屏支架1支撑，其中，挡片4和显示屏支架1均为结构件，显示屏3用于显示内容，背光片2用于为显示屏3提供背光；显示屏支架1固定在上盖9a和下盖9b之间，本实施例中，显示屏支架1通过螺钉固定在上盖9a、下盖9b以及主控电路板7中的任一者，显示屏3与主控电路板7上的主控U1信号连接，以从主控U1处获取显示内容，背光片2与主控电路板7电性连接，以从主控电路板7上取电；上盖9a处设置有显示屏面板10，该显示屏面板10为透明的塑料材质盖板，显示屏面板10与显示屏3相互对位；主控U1能够通过串行数据及时钟的方式驱动输出交互模块运行，从而显示待测物质的含水量、指示交流电电流的存在以及交流电的电压大小。

具体地，输入交互模块包括按键8和微动开关；微动开关搭载在主控电路板7上，且微动开关与主控电路板7上上的主控U1信号连接，按键8嵌入在上盖9a处并与微动开关相互对位，按动按键8时，能够触发微动开关；触发微动开关，即可实现开关机、功能切换以及档位切换等功能。

进一步地，输出交互模块还包括若干搭载在主控电路板7上的LED灯6，本实施例中，LED灯6在主控电路板7上排列为纵列，通过LED灯6的亮灭数量，形成不同长度的光柱，从而指示待测物质的含水量、指示交流电电流的存在以及交流电的电压大小。

本实施例的水分检测仪，包括水分检测模块和交流电检测模块，能够检测物质含水率的同时，还能够检测交流电的存在以及交流电电压大小，扩大了水分检测仪的使用范围，增加了水分检测仪在使用时的便利程度，减小了测量人员的工作负担；其延长型探针14b能够作为水分检测模块和交流电检测模块的探针组和/或天线，能够深入到物体的缝隙、转角以及形状复杂的部位，以对上述部位进行水分检测或交流电检测，解决了上述部位难以进行检测的问题，提高了水分检测模块和交流电检测模块的适用范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种延长型探头，其特征在于，包括外壳、延长型探针以及导线；

所述延长型探针固定设置在所述外壳上，所述导线接入所述外壳并与所述延长型探针信号连接。

2.根据权利要求1所述的延长型探头，其特征在于：还包括延长型探头盖；

所述延长型探头盖盖设在所述外壳上，以覆盖所述延长型探针。

3.一种水分检测仪，其特征在于，包括了权利要求1-2任一所述的延长型探头，其还包括主控电路板、上盖、下盖、电池、水分检测模块、交流电检测模块、输入交互模块以及输出交互模块；

所述主控电路板上搭载有主控U1，所述水分检测模块、所述交流电检测模块、所述输入交互模块以及所述输出交互模块均与所述主控电路板上的主控U1信号连接；

所述上盖和所述下盖相互固定并结合，所述主控电路板和所述电池均容置在所述上盖和所述下盖之间，且所述主控电路板和所述电池电性连接，所述主控电路板上的输入交互模块和输出交互模块均从所述上盖中穿出；

所述延长型探头的导线之自由端接入所述上盖和所述下盖之间，并与所述主控电路板信号连接，以使所述延长型探针能够作为所述水分检测模块和所述交流电检测模块的探针组和/或天线。

4.根据权利要求3所述的水分检测仪，其特征在于：所述水分检测模块为接触式水分检测模块。

5.根据权利要求4所述的水分检测仪，其特征在于：所述水分检测模块包括探针组和第一运算放大器U2；

所述探针组的输出端与所述第一运算放大器U2的输入端连接，所述第一运算放大器U2的输出端与所述主控U1的模拟量输入/输出引脚连接；

所述第一运算放大器U2搭载在所述主控电路板上，所述延长型探针用于作为所述探针组。

6.根据权利要求3所述的水分检测仪，其特征在于：所述水分检测模块为感应式水分检测模块。

7.根据权利要求6所述的水分检测仪，其特征在于：所述水分检测模块包括微波发射天线AP1、微波接收天线AP2和第二运算放大器U3；

所述主控U1的PWM输出引脚和/或模拟量输出引脚与所述微波发射天线AP1连接，所述微波接收天线AP2与所述第二运算放大器U3的输入端连接，所述第二运算放大器U3的输出端与所述主控U1的模拟量输入引脚连接；

所述第二运算放大器U3搭载在所述主控电路板上，所述延长型探针用于作为所述微波发射天线AP1和所述微波接收天线AP2。

8.根据权利要求3所述的水分检测仪，其特征在于：所述交流电检测模块包括天线ACS和电阻R；

所述天线ACS的输出端经过所述电阻R后，接入所述主控U1的AO引脚；

所述电阻R搭载在所述主控电路板上，所述延长型探针用于作为所述天线ACS。

9.根据权利要求3所述的水分检测仪，其特征在于：所述输出交互模块包括显示屏支架、背光片、显示屏以及挡片；

所述挡片、所述背光片以及所述显示屏自下而上地依次叠置并由所述显示屏支架支撑；

所述显示屏支架固定在所述上盖和所述下盖之间，所述显示屏与所述主控电路板上的主控U1信号连接，所述背光片与所述主控电路板电性连接；

所述上盖处设置有显示屏面板，所述显示屏面板与所述显示屏相互对位。

10.根据权利要求3所述的水分检测仪，其特征在于：所述输入交互模块包括按键和微动开关；

所述微动开关搭载在所述主控电路板上，所述按键嵌入在所述上盖处并与所述微动开关相互对位，按动所述按键时，能够触发所述微动开关。

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