PL227345B1 - Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury - Google Patents
Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperaturyInfo
- Publication number
- PL227345B1 PL227345B1 PL413636A PL41363615A PL227345B1 PL 227345 B1 PL227345 B1 PL 227345B1 PL 413636 A PL413636 A PL 413636A PL 41363615 A PL41363615 A PL 41363615A PL 227345 B1 PL227345 B1 PL 227345B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- potential
- analog
- temperature
- digital converter
- temperature sensor
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title description 5
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 241001233887 Ania Species 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury posiada rezystancyjny czujnik temperatury (RCT) mierzący temperaturę obiektu (O), dołączony do przetwornika analogowo - cyfrowego (PAC) poprzez układ kondycjonujący sygnał analogowy (UK). Przetwornik analogowo - cyfrowy (PAC) dołączony jest do układu mikrokontrolera (UM) zasilanego z magazynu energii (ME), który kluczem zasilającym (K) zasila rezystancyjny czujnik temperatury (RCT). Klucz zasilający (K) sterowany jest przez układ mikrokontrolera (UM), który dołączony jest do nadajnika radiowego (RNS), który bezpotencjałowo dostarcza informację. Magazyn energii (ME) jest ładowany przez fotodiodę (FD) oświetlaną przez światłowód (SW) dołączony do źródła promieniowania (ZP).
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury, który może być stosowany wewnątrz rozdzielnic elektroenergetycznych.
Znane są układy do bezpotencjałowego pomiaru temperatury wykorzystujące zjawiska fizyczne związane z promieniowaniem ciała doskonale czarnego, w szczególności z promieniowaniem podczerwonym (pirometry), na przykład z opisu patentowego US 2015110152 (A1). Wadą tych rozwiązań jest duży wpływ emisyjności badanego obiektu na dokładność wykonywanego pomiaru. Dużym problemem jest pomiar obiektów o małym współczynniku emisyjności, np. metali, co znacząco utrudnia zastosowanie tego typu układów do pomiaru temperatury szyn w rozdzielnicy elektroenergetycznej. Wadą tego rozwiązania jest również kąt rozszerzania się wiązki, a więc wraz z odległością od mierzonego obiektu zwiększająca się średnica powierzchni, której temperatura jest mierzona.
Znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego P.360065, dotyczącego trójdetektorowego pomiaru temperatury za pomocą trzech pirometrów i koreańskiego opisu patentowego KR101481384 (B1), sposób bezkontaktowego pomiaru temperatury powierzchni rozdzielnic niskiego napięcia, wysokiego napięcia, obwodów sterowania silnikami wykorzystujący zjawisko fizyczne związane z promieniowaniem ciała doskonale czarnego.
Znane są z opisu patentowego CN104316201 układy do bezkontaktowego pomiaru temperatury elementów stacji energetycznej wysokich napięć, wykorzystujące matryce pirometrów dołączone do systemu mikroprocesorowego z izolacją galwaniczną.
Znane układy do bezpotencjałowego pomiaru temperatury wykorzystują też zjawiska fizyczne luminescencji luminoforu, którego okres luminescencji na skutek oświetlenia jest zależny od temperatury w jakiej znajduje się luminofor.
Znane są układy do pomiaru temperatury wykorzystujące zjawiska elektryczne takie jak zależność rezystancji materiału od temperatury - np. czujniki PT-100, PT-1000, termistory. Wadą tego typu układów jest brak możliwości ich bezpośredniego zastosowania do pomiaru temperatury szyn w rozdzielnicy elektroenergetycznej, ze względu na trudność separacji galwanicznej obwodu pomiarowego od obwodu mierzonego, a więc nie są to układy bezpotencjałowe.
Znane są układy do pomiaru temperatury wykorzystujące elementy takie jak termopara, w których napięcie wyjściowe termopary jest zależne od temperatury w jakiej znajduje się złącze. Wadą tego typu układów jest brak możliwości ich bezpośredniego zastosowania do pomiaru temperatury szyn w rozdzielnicy elektroenergetycznej, ze względu na trudność separacji galwanicznej obwodu pomiarowego od obwodu mierzonego, a więc nie są to układy bezpotencjałowe.
Znane są bezpotencjałowe układy do pomiaru temperatury w postaci czujników koloru analizujących elementy, których kolor jest pewną funkcją temperatury. Wadą jest wysoki koszt i duża niedokładność związana z materiałem zmieniającym kolor.
Znane są bezpotencjałowe układy do pomiaru temperatury wykorzystujące typowe potencjałowe czujniki, w tym rezystancyjne, które przesyłają dane za pomocą łączy transmisyjnych, np. światłowodowych lub radiowych, przy czym wadą tych rozwiązań jest konieczność doprowadzenia zasilania obwodu pomiarowego za pomocą przewodów elektrycznych.
Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 215567 B1 sposób bezstykowego pomiaru temperatury powierzchni ciał stałych wykorzystujący analizę promieniowania podgrzanej próbki z wykorzystaniem filtrów fotograficznych.
Znane jest z chińskiego opisu patentowego CN204043803 urządzenie do bezkontaktowego pomiaru temperatury wykorzystujące pirometry i zjawisko promieniowania ciała doskonale czarnego.
Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury według wynalazku składa się z rezystancyjnego czujnika temperatury, który mierzy temperaturę obiektu i jest dołączony do przetwornika analogowo-cyfrowego poprzez układ kondycjonujący sygnał analogowy. Przetwornik analogowo-cyfrowy dołączony jest do układu mikrokontrolera zasilanego z magazynu energii, który kluczem zasilającym zasila rezystancyjny czujnik temperatury. Klucz zasilający sterowany jest przez układ mikrokontrolera, który dołączony jest do nadajnika światłowodowego, który bezpotencjałowo dostarcza informację. Magazyn energii składa się z kondensatora, korzystnie superkondensatora, który gromadzi energię elektryczną przetwarzaną efektem fotowoltaicznym przez fotodiodę oświetlaną przez światłowód dołączony do źródła promieniowania, którym może być dioda LED, dioda laserowa bądź inne dowolne źródło promieniowania o potrzebnej mocy optycznej i o odpowiedniej charakterystyce.
PL 227 345 B1
Zaletą tego rozwiązania jest możliwość bezpotencjałowego pomiaru temperatury szyn w rozdzielnicy elektroenergetycznej za pomocą klasycznych czujników z zapewnioną separacją galwaniczną o wysokim stopniu wytrzymałości. Inną zaletą tego rozwiązania jest możliwość zastąpienia przewodów elektrycznych światłowodem służącym do przesyłania energii do zasilania czujnika, co ma pozytywny wpływ na możliwość uniknięcia wystąpienia zwarć lub innej awarii związanej z zapaleniem się łuku elektrycznego. Kolejną zaletą jest też niewielki rozmiar i niewielki koszt wytworzenia układu według wynalazku.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, który stanowi schemat blokowy układu.
Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury składa się z mierzącego temperaturę obiektu O rezystancyjnego czujnika temperatury RCT, który dołączony jest do przetwornika analogowo-cyfrowego PAC poprzez układ kondycjonujący sygnał analogowy UK. Przetwornik analogowo-cyfrowy PAC dołączony jest do układu mikrokontrolera UM o niskim prądzie zasilania, który przez większość czasu pracy znajduje się w stanie głębokiego uśpienia minimalizując tym samym konsumpcję energii pobieraną z magazynu energii ME. Klucz zasilający K załącza zasilanie rezystancyjnego czujnika temperatury RCT. Sterowanym przez układ mikrokontrolera UM kluczem zasilającym K, którym jest tranzystor. Układ mikrokontrolera UM dołączony jest do nadajnika radiowego RNS, który bezpotencjałowo dostarcza informację o temperaturze obiektu O z wykorzystaniem znanego protokołu transmisyjnego w ogólnodostępnym paśmie częstotliwości wykorzystywanym przez nadajniki radiowe. Magazyn energii ME składa się z kondensatora, który gromadzi energię elektryczną przetwarzaną efektem fotowoltaicznym przez fotodiodę FD oświetlaną przez światłowód SW dołączony do źródła promieniowania ZP, którym jest dioda laserowa.
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury składający się z rezystancyjnego czujnika temperatury, magazynu energii, nadajnika radiowego, mikrokontrolera, układu kondycjonującego sygnał analogowy, przetwornika analogowo-cyfrowego, klucza zasilającego, fotodiody, światłowodu i źródła promieniowania, znamienny tym, że rezystancyjny czujnik temperatury (RCT) mierzący temperaturę obiektu (O), dołączony jest do przetwornika analogowo-cyfrowego (PAC) poprzez układ kondycjonujący sygnał analogowy (UK), przy czym przetwornik analogowo-cyfrowy (PAC) dołączony jest do układu mikrokontrolera (UM) zasilanego z magazynu energii (ME), który kluczem zasilającym (K) zasila rezystancyjny czujnik temperatury (RCT), przy czym klucz zasilający (K) sterowany jest przez układ mikrokontrolera (UM), dołączonego do nadajnika radiowego (RNS), który bezpotencjałowo dostarcza informację, a magazyn energii (ME) jest ładowany przez fotodiodę (FD) oświetlaną przez światłowód (SW) dołączony do źródła promieniowania (ZP).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413636A PL227345B1 (pl) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413636A PL227345B1 (pl) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL413636A1 PL413636A1 (pl) | 2017-02-27 |
| PL227345B1 true PL227345B1 (pl) | 2017-11-30 |
Family
ID=58091966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL413636A PL227345B1 (pl) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL227345B1 (pl) |
-
2015
- 2015-08-24 PL PL413636A patent/PL227345B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL413636A1 (pl) | 2017-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2019212617A3 (en) | Wireless temperature-measurement system | |
| EP2618112A1 (en) | Environmental information measurement device, environmental information measurement system, and environmental information measurement method | |
| US20130022075A1 (en) | Temperature sensor having means for in-situ calibration | |
| CN110857888A (zh) | 用于配电系统的热监测系统的温度传感器 | |
| ES2642864T3 (es) | Calibrador para el calibrado de los dispositivos de medición de la temperatura | |
| EP3598090A1 (en) | Apparatus for temperature sensing of an object of interest | |
| PL227345B1 (pl) | Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury | |
| US9980336B2 (en) | Light receiving device, light emitting device and light receiving/emitting device | |
| HRP20171920T1 (hr) | Mjerenje temperature na visokonaponskom potencijalu | |
| WO2011116438A1 (en) | Process and device for temperature measurements, without contact as substitute of thermographies. | |
| PL227347B1 (pl) | Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury | |
| PL227806B1 (pl) | Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury | |
| CN108398144A (zh) | 宇航用光纤光栅传感系统及方法 | |
| EP3551980B1 (en) | Electronic circuit for driving a thermocouple element, temperature sensing device and method for observing a leakage resistance of the thermocouple element | |
| PL227346B1 (pl) | Układ do bezpotencjałowego pomiaru temperatury | |
| CN206228335U (zh) | 一种带有加热功能的耳温计 | |
| CN206321361U (zh) | 钨铼热电偶检定系统 | |
| EP3430358B1 (en) | Arrangement and method for determining a measurement value for a power cable | |
| RU137374U1 (ru) | Волоконно-оптическое устройство для измерения распределения температуры | |
| Kucukkomurler | Thermoelectric powered high temperature wireless sensing and telemetry | |
| EP4074246A4 (en) | BODY TEMPERATURE MEASUREMENT PLASTER WITH INFRARED TEMPERATURE SENSOR | |
| RU132193U1 (ru) | Устройство для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением | |
| RU186811U1 (ru) | Устройство для испытания систем, включающих электровоспламенительное устройство, на защищённость опасных цепей от воздействия электромагнитных полей | |
| RU2485460C1 (ru) | Термопарный датчик | |
| RU150606U1 (ru) | Автономный бортовой многоканальный регистратор температур на внешней поверхности космического аппарата |