CN221123601U - 一种分体式单箱测温终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分体式单箱测温终端，属于集装箱测温技术领域，包括底座、热电偶检测器和芯片电路，其中，底座可以固定安装在集装箱的侧面，而底座的顶部并列设置有检测单元和供电单元，检测单元用于和集装箱表面接触，从而引导热量传递，而供电单元则用于为芯片电路以及发射模块供电。另一方面，热电偶检测器的热端与探测组件相连，探测组件向热端传递热量，冷端则与供电单元相连。在使用时，热电偶检测器基于热电效应，产生电压差，并通过放大和处理后，可以得到与温度成正比的模拟电信号输出，发射模块与芯片电路安装在检测单元内，芯片电路将模拟信号转化为数字信号通过发射模块传递到物联网系统，以便统筹分析计算。

Description

一种分体式单箱测温终端

技术领域

本实用新型涉及集装箱测温技术领域，具体涉及一种分体式单箱测温终端。

背景技术

对集装箱测温的目的，是为了确保运输的货物不会因温度变化而受影响，例如，冷藏品和危险品等对温度有严格要求的货物，如果集装箱内的温度无法得到有效控制，会对这些货物造成很大损害，增加货主的经济损失，而通过测温，就能及时发现温度变化，采取相应措施，避免损失。

目前集装箱测温一般采用多路温度测试仪的方式，即通过在箱体设置多个点位来监测温度，从而提供更全面的数据，具体使用的设备包括有手持式温度计和温度数据记录仪，其中，手持式温度计虽然价格比较便宜，但由于操作、精度等方面的限制，很难满足大规模温度监测的需求。而温度数据记录仪在精度、自动化程度等方面有很明显的优越性，可以对温度变化进行准确、自动化检测，但由于使用不当以及和软、硬件兼容性方面的问题，导致数据无法传输或读取不准确，因此也存在逐步失效的风险。

因此，为了保证集装箱测温的精确性和实时性，实现更精准的温度监测，提出本技术方案，并利用终端实时监测集装箱内的温度变化，并将数据传输到物联网温度监测系统中。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种分体式单箱测温终端，以解决现有技术中温度数据记录仪由于使用不当以及和软、硬件兼容性不好而导致的读取不准确继而逐步失效的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型公开的一种分体式单箱测温终端，包括：

底座，顶部并列设置有检测单元和供电单元；

热电偶检测器，热端与探测组件相连，所述探测组件安装在检测单元内、并与集装箱紧密接触以向热端传递热量，冷端与供电单元相连；

芯片电路，安装在所述检测单元内、并与发射模块相连，向外发射无线信号，其中，芯片电路用于检测热电偶检测器的热电势差、并转化为数字信号通过发射模块传递到物联网系统，所述供电单元为所述芯片电路以及所述发射模块供电。

进一步的，所述底座的底部设置有吸盘或永磁体。

进一步的，所述探测组件包括：

探头，外表面与集装箱相抵、并设置在导热线的一端；

感温构件，侧部与导热线的另一端相连，内部灌注有导热溶液，所述热电偶检测器的热端浸入导热溶液之中，且浸入深度至少为热端直径的倍。

进一步的，所述供电单元包括：

恒温盒，内部装有电池，顶部安装有密封盖子；

温度传感器，位于恒温盒内，并连接安装在所述芯片电路上。

进一步的，所述密封盖子上装有光伏板，所述光伏板与所述电池相连。

进一步的，所述发射模块为集成WiFi、红外或蓝牙功能的微控制器。

进一步的，所述芯片电路包括单片机和AD转换电路和直流电压采集器，所述热电偶检测器的热端布置由直流电压采集器，所述直流电压采集器将电偶检测器的热电势差模拟信号传递到所述AD转换电路上；

其中，所述AD转换电路与所述单片机相连，同时，所述单片机与所述温度传感器相连，以测量电偶检测器冷端温度；

单片机通过冷端温度和热电势差数值计算被测集装箱的实际温度、并通过所述发射模块向外出传递信息。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型利用热电偶检测器对集装箱进行温度检测，同时利用单片机采集数据信息并结合无线通讯技术接入物联网，以便统筹管理，精准分析，相比较现有技术，显著提高了货运管理水平，同时，本终端设备结构简单，造价低廉，具有耗能少，长续航的优点，解决了现有技术中温度数据记录仪温度数据读取不准确，继而逐步失效的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型提供的一种分体式单箱测温终端的立体图；

图2为本实用新型提供的供电单元分解立体图；

图3为本实用新型提供的探测组件立体图；

图4为本实用新型提供的芯片电路原理图；

图5为本实用新型提供的温度传感器电路原理图；

图6为本实用新型提供的发射模块电路原理图；

图中：1底座；2检测单元；3热电偶检测器；4供电单元；41恒温盒；42密封盖子；43温度传感器；44电池；5芯片电路；51单片机；52AD转换电路；53晶振时钟电路；54复位电路；6发射模块；7探测组件；71探头；72导热线；73感温构件。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

请一并参看图1-图6，本实用新型公开的一种分体式单箱测温终端，包括底座1、热电偶检测器3和芯片电路5，其中，底座1可以固定安装在集装箱的侧面，而底座1的顶部并列设置有检测单元2和供电单元4，检测单元2用于和集装箱表面接触，从而引导热量传递，而供电单元4则用于为芯片电路5以及发射模块6供电。

在本实施例中，发射模块6与芯片电路5均安装在检测单元2内，芯片电路5用于检测热电偶检测器3的热电势差、并转化为数字信号通过发射模块6传递到物联网系统，以便统筹分析计算。

另一方面，热电偶检测器3的热端与探测组件7相连，探测组件7安装在检测单元2内、并与集装箱紧密接触以向热端传递热量，冷端则与供电单元4相连。其中，热电偶检测器3基于热电效应(即两种不同的金属或合金在不同温度下相接触时，会产生电动势)产生电压差，经过采集读取后，再通过放大和处理后，可以得到与温度成正比的模拟电信号输出。

在本实施例中，如图4，芯片电路55包括单片机51和AD转换电路52和直流电压采集器，热电偶检测器3的热端布置有直流电压采集器，用于采集热电偶检测器3的热电动势，并将电偶检测器3的热电势差模拟信号传递到AD转换电路52上，其中，AD转换电路52与单片机51相连，同时，单片机51与温度传感器43相连，以测量电偶检测器3冷端温度。

单片机51通过冷端温度和热电势差数值计算被测集装箱的实际温度、并通过发射模块6向外传递信号，其计算公式为：

ΔE＝k(T₂-T₁)；

其中，ΔE表示两端电势差的变化值，k表示热电偶的灵敏度，T₁和T₂分别表示热电偶检测器3的两个接触点(冷端和热端)的温度。

在此基础上，上述计算全部由单片机51完成，其中ΔE由直流电压采集器测得，冷端温度T₁由单片机51通过温度传感器43测得，k热电偶检测器3固有参数，由此即可得出箱体准确的温度数值。

在本实施例中，发射模块6为集成WiFi、红外或蓝牙功能的微控制器。并且在此基础上，结合以上若干实施例，为体现本技术方案具有可实现性，举例说明如下：

如图4所示，AD转换电路52优选0832数模转换集成电路、并连接在单片机51的P3.3和P3.4管脚上，由于单片机51只能识别数字信号，通过P3.3和P3.4请求向单片机51输入外部中断信号，则可以向单片机51输入数字信号。此外，如图5，在单片机51的P2.2管脚上，接入优选型号为DS18B20的温度传感器，用于测量冷端的温度并输入到单片机51，两组数据在单片机51内通过计算得出热端的温度。最后在通过连接在P3.3管脚上的优选型号为VS1838B红外接收头向外释放热端的温度数值的无线信号。在此需要说明的是，终端与后台通信需要相关通讯协议作为支撑，单片机51自带晶振时钟电路53，以便对信息进行编码，并可以使物联网后台系统识别，同时单片机51连接有复位电路54，当电路断电后或者发生故障后，可以自动进行复位。

在一些实施例中，如图2，供电单元4包括恒温盒41和温度传感器43，恒温盒41外侧设置有保温层，而恒温盒41内安装有温度传感器43，温度传感器43与单片机51相连，由于温度传感器43处于恒温盒41内，可以有效降低外界环境温度对热电偶检测器3冷端的干扰，从而提高终端测温的精度。此外，在恒温盒41内部还装有电池44，恒温盒41顶部安装有密封盖子42，以便更换电池。

作为一种可选的技术方案，在本实施例中，密封盖子42上还可以装有光伏板，光伏板与电池44相连，白天通过光伏板为电池44以及芯片电路55进行供电，夜晚则通过电池44供电，由此可以较好的提高电池44的利用率，延长终端设备的续航时间。

在一些实施例中，如图1，底座1可以通过紧固件固定在集装箱上，也可以通过在底座1的底部设置有吸盘或永磁体，产生吸力来固定在集装箱上，从而便于安装终端设备。

在一些实施例中，如图3，探测组件7包括探头71和感温构件73，其中，探头71外表面与集装箱相抵、并设置在导热线72的一端，由此可以使得热量由探头71经导热线72引入感温构件73内，最终使得感温构件73的实际温度与集装箱一致。而感温构件73的侧部与导热线72的另一端相连，内部灌注有导热溶液，由此将热电偶检测器3的热端浸入导热溶液之中，即可得出集装箱子的实际温度，需要说明的是，热端浸入深度至少为其直径的10倍，相比较直接测量固体物质的温度，此方式可以有效降低温度梯度(自然界中气温、水温或土壤温度随陆地高度或水域及土壤深度变化而出现的阶梯式递增或递减的现象)的影响，从而更真实的测出箱体的实际温度。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种分体式单箱测温终端，其特征在于，包括：

底座(1)，顶部并列设置有检测单元(2)和供电单元(4)；

热电偶检测器(3)，热端与探测组件(7)相连，所述探测组件(7)安装在检测单元(2)内、并与集装箱紧密接触以向热端传递热量，冷端与供电单元(4)相连；

芯片电路(5)，安装在所述检测单元(2)内、并与发射模块(6)相连，向外发射无线信号，其中，芯片电路(5)用于检测热电偶检测器(3)的热电势差、并转化为数字信号通过发射模块(6)传递到物联网系统，所述供电单元(4)为所述芯片电路(5)以及所述发射模块(6)供电。

2.如权利要求1所述的一种分体式单箱测温终端，其特征在于，所述底座(1)的底部设置有吸盘或永磁体。

3.如权利要求1所述的一种分体式单箱测温终端，其特征在于，所述探测组件(7)包括：

探头(71)，外表面与集装箱相抵、并设置在导热线(72)的一端；

感温构件(73)，侧部与导热线(72)的另一端相连，内部灌注有导热溶液，所述热电偶检测器(3)的热端浸入导热溶液之中，且浸入深度至少为热端直径的10倍。

4.如权利要求1所述的一种分体式单箱测温终端，其特征在于，所述供电单元(4)包括：

恒温盒(41)，内部装有电池(44)，顶部安装有密封盖子(42)；

温度传感器(43)，位于恒温盒(41)内，并连接安装在所述芯片电路(5)上。

5.如权利要求4所述的一种分体式单箱测温终端，其特征在于，所述密封盖子(42)上装有光伏板，所述光伏板与所述电池(44)相连。

6.如权利要求1所述的一种分体式单箱测温终端，其特征在于，所述发射模块(6)为集成WiFi、红外或蓝牙功能的微控制器。

7.如权利要求4所述的一种分体式单箱测温终端，其特征在于，所述芯片电路(5)包括单片机(51)、AD转换电路(52)和直流电压采集器，所述热电偶检测器(3)的热端布置有直流电压采集器，所述直流电压采集器将电偶检测器(3)的热电势差模拟信号传递到所述AD转换电路(52)上；

其中，所述AD转换电路(52)与所述单片机(51)相连，同时，所述单片机(51)与所述温度传感器(43)相连，以测量电偶检测器(3)冷端温度；

单片机(51)通过冷端温度和热电势差数值计算被测集装箱的实际温度、并通过所述发射模块(6)向外传递信息。