RU204272U1 - Беспроводной датчик измерения температуры шин электрических шкафов - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области радиотехники и измерительной техники, может быть использована для дистанционного измерения по радиоканалу температуры в мультисенсорных системах мониторинга для предупреждения аварийных ситуаций при контроле температуры мест соединения шин электрических шкафов. В качестве чувствительных элементов температуры применены измерительные пассивные радиочастотные элементы на поверхностных акустических волнах (ПАВ).Технический результат - создание промышленно применимого устройства датчика, повышения надежности и срока его службы при рабочих напряжениях шин электрических шкафов в диапазоне от 0,4 до 110 кВ.Содержит чувствительный элемент (ЧЭ) (1), выполненный на линии задержки на ПАВ, содержащей пьезоэлектрическую подложку, на поверхности которой нанесены встречно-штыревой преобразователь (ВШП) и не менее трех рефлекторов, взаимное расположение которых определяет опорное время задержки ПАВ, зависящее от температуры. При этом ЧЭ (1) установлен в герметичный корпус (2), ВШП ЧЭ (1) выводами (3) соединен с направленной антенной (4), закрепленной через диэлектрическую прокладку (6) на основании (7) датчика из теплопроводного материала. Герметичный корпус (2) ЧЭ (1) через теплопроводную пасту (9) соединен тепловым мостом (8) с основанием датчика (7). Направленная антенна (4) датчика может быть выполнена в виде микрополосковой антенны типа «щель» или типа «бабочка». Основание (7) датчика может быть выполнено из металлической профильно изогнутой пластины в виде уголка (7) или ступенчатой формы (17), а также в виде металлической резьбовой втулки (15). 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Заявленное техническое решение относится к области радиотехники и измерительной техники, может быть использовано для дистанционного измерения по радио температуры в мультисенсорных системах мониторинга объектов. Его применение актуально в системах мониторинга состояния объектов с целью предупреждения аварийных ситуаций при контроле физических величин, в частности температуры. При этом в качестве чувствительных элементов температуры применены измерительные пассивные радиочастотные элементы, использующие принцип функционирования на основе поверхностных акустических волн (ПАВ).

Заявленный «Беспроводной датчик измерения температуры шин электрических шкафов» далее по тексту - «беспроводной датчик» (у заявителя в технической документации обозначен как датчик под шифром «Термо-В») предназначен для встраивания в комплектные распределительные устройства (КРУ) рабочих напряжений в диапазоне от 0,4 до 110 кВ для автоматизации процессов контроля (мониторинга) за температурным состоянием электрических шин и передачи данных в автоматическую систему управления (АСУ) технологических процессов (ТП) потребителя, а также для формирования и передачи сигналов предупредительной и/или аварийной сигнализации.

Применение заявленных датчиков, установленных на электрических шинах КРУ и имеющих с ними тепловой контакт, позволяет проводить беспроводной (дистанционный) контроль температуры в точке их размещения в реальном масштабе времени. При этом происходит радиочастотная идентификация этих беспроводных датчиков и передача с них данных об измеренной температуре в АСУ ТП потребителя.

Известны устройства и системы для контроля (мониторинга) температуры для шин электрических распределительных систем, в которых для передачи значения температуры используют элементы на поверхностных акустических волнах (ПАВ) - RFID радиомодули, например по заявке на изобретение РФ: RU 2011150244 А от 20.06.2013, МПК Н02Н 5/04 - [1]. Шинная распределительная система [1], включает в себя множество шинопроводов, в области соединения отрезков которых расположен по меньшей мере один сенсор температуры, предназначенный для регистрации температуры и обеспечения возможности ее контроля. Сенсоры температуры могут быть выполнены в виде резистивных датчиков температуры. Сенсоры температуры могут быть выполнены в виде радиомодулей с возможностью индивидуальной адресации, а сами радиомодули могут представлять собой радиомодули RFID.

Недостатком известного технического решения [1] является то, что в нем температуру измеряют резистивными датчиками температуры и для связи с радиомодулями RFID (устройствами на ПАВ) необходимы дополнительные переходные устройства (системы). Кроме того, опубликованное техническое решения [1] трудно реализуемо из-за недостаточности конструктивных данных.

Также широко известны чувствительные элементы на поверхностных акустических волнах для измерения температуры и их использование в датчиках и системах контроля и мониторинга температуры. Так, например, «чувствительный элемент на поверхностных акустических волнах для измерения температуры» по патенту на изобретение РФ: RU 2537751 С2 от 10.01.2015, МПК G01K 11/22, H01L 41/08 - [2], состоит из пластины из альфа-кварца, на поверхности которой сформированы не менее одного встречно-штыревого преобразователя (ВШП) и не менее двух отражающих элементов (ОЭ). Электроды ВШП и ОЭ отклонены от оси Y1 на угол, не превосходящий по модулю 20°.

Недостатком устройства [2] является то, что его применение для определения температуры множества близко расположенных, например соединений токоведущих шин, затруднено из-за возникновения коллизий при снятии показаний.

Заявитель настоящего технического решения ОАО «Авангард» обладает собственными идентификационными и измерительными устройствами на ПАВ, которые защищены патентами РФ на полезные модели и изобретения, элементы которых реализованы при практической реализации устройства.

Радиометка по патенту на полезную модель РФ: RU 151943 U1 от 20.04.2015, МПК H01Q 13/10 - [3]. Радиометка относится к устройствам систем радиочастотной идентификации для маркировки объектов контроля и может применяться при маркировке транспортных средств, грузов, вспомогательного оборудования и пр. Содержит антенну в виде металлического экрана, щель которого заполнена компаундом, обратной стороной сопряженного с печатной платой, выполненной из диэлектрического сверхвысокочастотного (СВЧ) материала, на противоположную сторону которой нанесен металлизированный слой с щелью и пассивный датчик, размещенный без электрического контакта с металлическим экраном, при этом точки запитки пассивного датчика выбираются путем смещения относительно осевого центра щели металлизированного слоя печатной платы.

Устройство радиочастотной идентификации и позиционирования железнодорожного транспорта по патенту на полезную модель РФ: RU 125535 U1 от 10.03.2013, МПК B61L 25/00 - [4]. Содержит как минимум две радиочастотные метки, установленные на известных местах участка железнодорожного пути, и расположенный на железнодорожном транспортном средстве радиочастотный считыватель. При этом радиочастотные метки выполнены по технологии устройств на поверхностных акустических волнах: ПАВ-меток, работающих на частоте 2,4 ГГц, радиочастотный считыватель выполнен как минимум двухканальным и с двумя приемопередающими антеннами, расположенными на днище железнодорожного транспортного средства в промежутках между его колесными парами и разнесенными по длине железнодорожного транспортного средства, пары приемопередающих антенн и соответствующие им ПАВ-метки, установленные на железнодорожном пути, расположены в параллельных плоскостях, которые в поперечном направлении железнодорожного транспортного средства наклонены к горизонту соответственно под углом 0…65°.

Способ повышения защитных свойств идентификационной ПАВ-метки по патенту на изобретение РФ: RU 2608259 С2 от 17.01.2017, МПК G06K 7/10, H04L9/32 - [5]. Относится к пьезоэлектрическим устройствам в виде идентификационной метки, работающей с поверхностными акустическими волнами (ПАВ), для систем идентификации и позволяет существенно повысить защитные свойства идентификационной ПАВ-метки.

Общим недостатком аналогов [3], [4] и [5] заявителя - ОАО «Авангард» является то, что они в представленном виде не используются для измерения температуры, и не могут быть применены в заявленном техническом решении.

Пассивный датчик на поверхностных акустических волнах по патенту на изобретение РФ: RU 2427943 С1 от 27.08.2011, МПК H01L 41/08 - [6], может быть использован для дистанционного измерения физических величин, а именно температуры. Содержит расположенные на подложке из пьезоэлектрического материала встречно штыревой преобразователь (ВШП) и две структуры металлических отражателей для поверхностных акустических волн (ПАВ). Первая структура отражателей предусмотрена в качестве опорного элемента, вторая - в качестве чувствительного элемента. Отражатели ПАВ первой структуры и отражатели ПАВ второй структуры выполнены с различными чувствительностями к измеряемой величине. ВТ ТУП выполнен однонаправленным и расположен так, что направление распространения ПАВ от него происходит против естественной однонаправленности пьезоэлектрического материала подложки. Направление ПАВ от отражателей совпадает с естественной однонаправленностью пьезоэлектрического материала подложки, при которой коэффициент анизотропии отраженной ПАВ γ≤0. Отражатели ПАВ выполнены по направлению распространения ПАВ симметричными и разделенными между собой минимально возможным электрическим зазором или выполнены без зазора. Отражатели второй ПАВ структуры по всей поверхности покрыты слоем материала, чувствительного к измеряемой величине - температуре.

Недостатком аналога [6] заявителя - ОАО «Авангард» является то, что в нем нет линии задержки, благодаря которой в заявленном техническом решении, решена задача антиколлизии при опросе множества температурных датчиков.

Прототипом заявленного технического решения является устройство для реализации известного «Способа устранения коллизии в наборе датчиков и устройство для его реализации» по патенту на изобретение РФ: RU 2585911 С1 от 10.06.2016, МПК G01D 5/48 - [7], позволяет предупредить аварийные ситуации при контроле физических величин, например температуры, а также позволяет повысить стабильность показаний контролируемой физической величины - температуры во всем диапазоне ее изменения. По известному способу [7] формируют набор из N датчиков на линиях задержки на поверхностных акустических волнах, рефлекторы датчиков располагают на пьезоэлектрических подложках в следующем порядке: первый рефлектор первого датчика, первый рефлектор второго датчика, первый рефлектор N-го датчика, затем второй рефлектор первого датчика, второй рефлектор второго датчика, второй рефлектор N-го датчика, третий рефлектор первого датчика, третий рефлектор второго датчика, третий рефлектор N-го датчика, проводят опрос датчиков, принимают сигналы откликов датчиков и проводят их обработку, при этом последовательно для каждого датчика определяют время задержки сигнала между первым и третьим рефлекторами, определяют разность фаз для виртуального времени задержки, разность фаз для времени задержки между первым и вторым рефлекторами и разность фаз между первым и третьим рефлекторами, по которой определяют значение контролируемой физической величины, полученные значения передают на устройство сбора данных.

Устройство для реализации способа [7] выполнено в виде датчика на линии задержки на поверхностных акустических волнах, содержащей пьезоэлектрическую подложку, на поверхности которой нанесены встречно-штыревой преобразователь и не менее трех рефлекторов, смещенных на различное расстояние относительно встречно-штыревого преобразователя. При этом первый рефлектор имеет наименьшее время задержки, второй рефлектор располагается в средней части поверхности пьезоэлектрической подложки, третий рефлектор расположен на конце пьезоэлектрической подложки таким образом, что их взаимное расположение определяет виртуальное время задержки, для которого приращение фазы составляет не более 2 л во всем диапазоне изменения контролируемой физической величины.

Недостатком известного прототипа [7] заявителя - ОАО «Авангард» является то, что не известно его использование для мониторинга температуры множества разъемных электрических соединений силовых щитов. Также из описания прототипа не ясна конструктивная реализация датчиков для применения при высоких напряжениях порядка от 0,4 до 110 кВ шин КРУ.

Сущность заявленного технического решения - устройства состоит в том, что «беспроводной датчик измерения температуры шин электрических шкафов» содержит чувствительный элемент (ЧЭ) выполненный на линии задержки на ПАВ, содержащей пьезоэлектрическую подложку, на поверхности которой нанесены встречно-штыревой преобразователь (ВШП) и не менее трех рефлекторов, смещенных на различное расстояние относительно ВШП, первый рефлектор имеет наименьшее время задержки, второй рефлектор располагается в средней части поверхности пьезоэлектрической подложки, третий рефлектор расположен на конце пьезоэлектрической подложки таким образом, что их взаимное расположение определяет опорное (калибровочное) время задержки ПАВ (во всем диапазоне изменения контролируемой физической величины). ЧЭ установлен в герметичный корпус (из теплопроводного материала), ВШП ЧЭ выводами соединен (припаян, приварен) с направленной антенной (например, выполненной в виде направленной микрополосковой антенны в металлизированном слое печатной платы из текстолита или керамики), закрепленной через диэлектрическую прокладку (например, кольцеобразной формы) на основание датчика из теплопроводного материала (например, металлического: из меди, алюминия, железа и т.д.), причем герметичный корпус ЧЭ (стороной обратной выводам) тепловым мостом через теплопроводную пасту соединен с основанием датчика. Направленная антенна датчика может быть выполнена в виде микрополосковой антенны типа «щель» или типа «бабочка». Основание датчика из теплопроводного материала может быть выполнено из металлической профильно изогнутой пластины (например, в виде уголка или ступенчатой формы). Также основание из теплопроводного материала датчика может быть выполнено из резьбовой втулки (которой датчик устанавливают на шпильку резьбового соединения токопроводящих шин).

Основание является соединительной арматурой для установки беспроводного датчика на электрические шины и их соединения (на различные объекты температурного измерения). В виде теплового моста между внешней поверхностью герметичного корпуса ЧЭ и с основанием датчика через толщину диэлектрической прокладки может быть использована сплошная шайба из теплопроводного материала (например, из меди или алюминия), закрепленная на самом основании датчика. Диэлектрическая прокладка (6) необходима для создания гарантированно необходимого зазора между антенной и основанием датчика для повышения надежности работы датчика и увеличения дальности считывания температуры (от датчика).

Техническим результатом является создание промышленно применимого устройства датчика, повышение надежности и срока его службы при рабочих напряжениях шин электрических шкафов в диапазоне от 0,4 до 110 кВ.

Кроме того, известно разделение сигналов от нескольких датчиков температуры по патенту на изобретение РФ: RU 2665496 С1 от 30.08.2018, МПК H01L 41/08, «Пассивный антиколлизионный датчик температуры на поверхностных акустических волнах с частотно-временным кодовым отличием» [8]. Датчик [8] содержит топологию с отражающими структурами, коэффициент отражения которых определен соответствующей частотой Д. Изменение положения рефлекторов в случае изменения температуры окружающей среды влечет изменения фазы последних трех импульсов ответного сигнала, и делает возможным разделение, идентификацию по двум информационным признакам - времени и частоте, а также измерение температуры множества пассивных датчиков температуры в зоне чтения считывателя.

Однако в заявленном техническом решении в отличие от аналога [8] антиколлизионные датчики температуры на поверхностных акустических волнах сформированы не с частотно-временным кодовым отличием, а на различных линиях задержки на поверхностных акустических волнах.

Также известна «Радиометка на основе линии задержки на поверхностных акустических волнах» по патенту на изобретение РФ: RU 2701100 С1 от 24.09.2019, МПК Н03Н 9/30 - [9], которая содержит входной преобразователь радиометки, выполненный в виде единичного встречно-штыревого преобразователя (ВШП), установленного между двумя плечами U-образного много-полоскового ответвителя с равным делением энергии таким образом, чтобы выполнялось условие, обеспечивающее сдвиг фаз ПАВ равный я/2. Отражательные структуры расположены на подложке со смещением относительно расположения входного преобразователя вдоль осевой линии, имеющей угол наклона а относительно расположения входного преобразователя, задающий фиксированные временные задержки импульсов информационного сигнала. Между входным преобразователем и отражательными структурами установлен многополосковый ответвитель-компрессор таким образом, чтобы осуществлялся полный перенос акустической энергии ПАВ, излученной входным преобразователем из акустического канала, апертура которого определена апертурой ВШП входного преобразователя, в акустический канал, апертура которого определена количеством отражательных структур.

Однако аналог [9], в своем известном виде не может быть применен для измерения температуры, как в заявленном техническом решении. На фигурах приведены следующие графические материалы:

На фиг. 1 представлен разрез типового заявленного беспроводного датчика.

На фиг. 2 - чертеж вида спереди беспроводного датчика с полосковой антенной типа «щель» на печатной плате.

На фиг. 3 - чертеж вида сзади беспроводного датчика с полосковой антенной типа «щель» на печатной плате.

На фиг. 4 - фотография вида спереди беспроводного датчика с полосковой антенной типа «щель» на печатной плате.

На фиг. 5 - фотография вида сзади беспроводного датчика с полосковой антенной типа «щель» на печатной плате.

На фиг. 6 - фотография вида спереди беспроводного датчика с полосковой антенной типа «бабочка» на печатной плате.

На фиг. 7 - фотография вида сзади беспроводного датчика с основанием, выполненным в виде резьбовой втулки с фиксирующими винтами для крепления на резьбовом соединении шин.

На фиг. 8 - чертежи: а) вида сбоку; б) вида сзади беспроводного датчика с основанием, выполненным в уголковой изогнутой металлической пластине с ее вырезом в виде вилки для крепления в резьбовом соединении шин (применяется в основном для установки на горизонтально расположенные электрические шины).

На фиг. 9 - чертежи: а) вида сбоку; б) вида сзади беспроводного датчика с основанием, выполненным из профильной изогнутой металлической пластины ступенчатой формы с ее вырезом в виде вилки для крепления в резьбовом соединении шин (применяется в основном для установки на вертикально расположенные электрические шины).

На фиг. 1-9 цифрами обозначены: 1 - чувствительный элемент; 2 -герметичный корпус ЧЭ, выполненный из материала с высокой теплопроводностью (металла или керамики); 3 - выводы герметичного корпуса (2) от ЧЭ (1); 4 - направленная антенна, выполненная в виде направленной микрополосковой антенны в металлизированном слое печатной платы из текстолита или керамики), 5 - печатная плата с вытравленной направленной антенной (4); 6 - диэлектрическая прокладка для установки антенны (4) с ЧЭ (1) на основание датчика; 7 - основание датчика, выполненное из профильно изогнутой пластины в виде уголка из металлического материала: медного, алюминиевого, стального и т.д.; 8 - тепловой мост, для подведения теплоты от контролируемой шины, через основание датчика (7) с корпусом (2) чувствительного элемента (1), тепловой мост (8) может быть выполнен как из металла, так из теплопроводной керамики, тепловой мост (8) находится внутри диэлектрической прокладки (6), например, кольцеобразной; 9 - слой теплопроводной пасты для улучшения теплопередачи при подводе теплоты от теплового моста (8) к корпусу (2) чувствительного элемента (1); 10 - винты крепления печатной платы (4) через диэлектрическую прокладку (6) к основанию датчика (7); 11 - резьбовые втулки для крепления винтами (10) печатной платы (4) через диэлектрическую прокладку (6) к основанию датчика (7), которое может быть выполнено из профильно изогнутой пластины в виде уголка или более сложной формы (например ступенчатой формы); 12 - винт крепления теплового моста (8) к основанию (7) датчика; 13 - вырез основания (7) датчика в виде вилки для крепления основания (7) в резьбовом соединении токоведущих шин; 14 - основание датчика, выполненное из теплопроводного материала, выполненное в виде резьбовой втулки, которая со стороны теплового моста сплошная (заглушена) и имеет резьбовые отверстия под винты (10), а с противоположной стороны имеет высверленное отверстие с внутренней резьбой; 15 - резьбовой внутренний участок основания (15) датчика, для навинчивания на шпильку резьбового соединения токоведущих шин; 16 - винт дополнительного закрепления (от проворачивания) установленного основания (15) датчика. 17 - основание датчика, выполненное из металлического материала в виде профильно изогнутой пластины ступенчатой формы.

Датчик дистанционного измерения температуры шин электрических шкафов содержит чувствительный элемент (ЧЭ) (1), выполненный на линии задержки на ПАВ, содержащей пьезоэлектрическую подложку, на поверхности которой нанесены встречно-штыревой преобразователь (ВШП) и не менее трех рефлекторов, смещенных на различное расстояние относительно ВШП, первый рефлектор имеет наименьшее время задержки, второй рефлектор располагается в средней части поверхности пьезоэлектрической подложки, третий рефлектор расположен на конце пьезоэлектрической подложки, таким образом, что их взаимное расположение определяет опорное время задержки ПАВ. При этом ЧЭ установлен в герметичный корпус (2), выполненный из теплопроводного материала. ВШП ЧЭ (1) выводами (3) соединен, например, при помощи пайки или сварки с направленной антенной (4). Направленная антенна (4) может быть выполнена в виде микрополосковой антенны в металлизированном слое печатной платы (5) из текстолита или керамики. Печатная плата (5) (с направленной антенной (4)) закреплена винтами (10) через диэлектрическую прокладку (6) к основанию (7) при помощи резьбовых втулок (11), которые вставлены в отверстия основания (7). Диэлектрическая прокладка (6) может быть выполнена в виде кольца, внутри которого размещен герметичный корпус (2) ЧЭ (1). В свою очередь диэлектрическая прокладка (6) закреплена резьбовыми втулками (11) и винтами (10) на теплопроводное основание (7) датчика. Также диэлектрическая прокладка (6) с направленной антенной (4) может быть прикреплена винтами (10) к основанию (15) датчика в виде резьбовой втулки (см. фигуру 7), но при этом на фиг. 7 винты (10) не показаны, так как они находятся со стороны направленной антенны (4). Герметичный корпус (2) ЧЭ (1) стороной обратной выводам (3) через теплопроводную пасту (9) прижат к тепловому мосту (8), который в свою очередь винтом (12) закреплен на основании (7) или (17) датчика для подвода теплоты от контролируемого резьбового соединения электрических шин. Основание (7) или (17) датчика своим вырезом (13) в виде вилки закреплено в контролируемом резьбовом соединении электрических шин. Направленная антенна (4) датчика может быть выполнена в виде микрополосковой антенны типа «щель» (приведенная на фигурах 2 и 4) или типа «бабочка» (приведенная на фигуре (6)). Основание (7) датчика из теплопроводного материала может быть выполнено из металлической профильно изогнутой пластины (7), например, в виде уголка или более сложной ступенчатой формы (см. фигуру 9). Также основание из теплопроводного материала датчика может быть выполнено из металлической резьбовой втулки (14), которой датчик устанавливают на шпильку резьбового соединения токопроводящих шин. В качестве теплового моста (8) между внешней поверхностью герметичного корпуса (2) ЧЭ (1) и основанием (7) или (17) датчика через толщину диэлектрической прокладки (6) может быть использована сплошная шайба из теплопроводного материала (например, из меди или алюминия). Тепловой мост (8) закреплен на самом основании (7) или (17) датчика, а его толщина зависит от толщины диэлектрической прокладки (6) и высоты герметичного корпуса (2) ЧЭ (1). Толщина теплового моста (8) подбирается индивидуально, например снятием слоя металла с его плоской поверхности. Диэлектрическая прокладка (6) необходима для создания гарантированно необходимого зазора между антенной (3) и основанием (7) или (17) или (15) датчика, величина которого зависит от диапазона рабочих частот устройства.

Работа заявленного устройства состоит в следующем.

При воздействии радиосигнала считывателя на ВШП ЧЭ (1) за счет обратного пьезоэффекта происходит преобразование электромагнитного колебания в акустическую волну, которая распространяется вдоль поверхности пьезоэлектрической подложки, выполненной на линии задержки на ПАВ. После чего акустическая волна отражается от соответствующих рефлекторов и возвращается обратно на ВШП, где за счет прямого пьезоэффекта, происходит преобразование акустической волны в электромагнитную. На пластину пьезоэлектрической подложки нанесены рефлекторы (электроды, отражатели), которые могут быть выполнены в виде полосок или канавок. При изменении температуры пластины пьезоэлектрической подложки в результате линейного расширения - сжатия изменяется ее геометрические размеры, а также происходит изменение фазовой скорости распространения ПАВ, вследствие чего происходит изменение расстояния между рефлекторами. Температурные перемещения рефлекторов составляют всего порядка сотен нанометров, но при высокой частоте облучающего сигнала, например в 2,45 ГГц, фазовый сдвиг при отражении ПАВ от рефлекторов можно измерить (подвергнуть оценке). Анализ фазового сдвига откликов сигнала от рефлекторов ПАВ позволяет с высокой степенью разрешения определять эти перемещения (при высокой частоте облучающего сигнала в 2,45 ГГц) и с учетом коэффициента линейного расширения для данного материала подложки получать как значение изменений температуры, так и значение абсолютной температуры подложки после проведения калибровки устройства во всем рабочем температурном диапазоне.

Заявленный беспроводной «Датчик измерения температуры шин электрических шкафов» в совокупности с ограничительными и отличительными признаками формулы полезной модели является новым для общеизвестных устройств датчиков с чувствительными элементами температуры, основанными на пассивных радиочастотных элементах на ПАВ. При групповом применении таких заявленных беспроводных датчиков обеспечивается повышенный контроль температуры электрических соединений шин КРУ во всем диапазоне изменения температуры, а также обеспечивается гарантированное определение конкретного установленного датчика (без коллизий). В связи с этим данное техническое решение соответствует критерию "новизна".

Реализация заявленного датчика осуществлена заявителем и проходит опытную эксплуатацию, что представлено на графических материалах: фотографии на фиг. 4, 5, 6 и 7, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".

Литература

1. Заявка на изобретение РФ: RU 2011150244 А от 20.06.2013, МПК Н02Н 5/04, «Контроль температуры для шинной распределительной системы».

2. Патент на изобретение РФ: RU 2537751 С2 от 10.01.2015, МПК G01K 11/22, H01L 41/08, «Чувствительный элемент на поверхностных акустических волнах для измерения температуры».

3. Патент на полезную модель РФ: RU 151943 U1 от 20.04.2015, МПК H01Q 13/10, «Радиометка».

4. Патент на полезную модель РФ: RU 125535 U1 от 10.03.2013, МПК B61L 25/00, «Устройство радиочастотной идентификации и позиционирования железнодорожного транспорта».

5. Патент на изобретение РФ: RU 2608259 С2 от 17.01.2017, МПК G06K 7/10, H04L 9/32, «Способ повышения защитных свойств идентификационной ПАВ-метки».

6. Патент на изобретение РФ: RU 2427943 С1 от 27.08.2011, МПК H01L 41/08, «Пассивный датчик на поверхностных акустических волнах».

7. Патент на изобретение РФ: RU 2585911 С1 от 10.06.2016, МПК G01D 5/48, «Способ устранения коллизии в наборе датчиков и устройство для его реализации» - прототип.

8. Патент на полезную модель РФ: RU 179933 U1 от 29.05.2018, МПК G01K 11/26, «Пассивный антиколизионный датчик температуры на поверхностных акустических волнах с частотно-временным кодовым отличием».

9. Патент на изобретение РФ: RU 2701100 С1 от 24.09.2019, МПК Н03Н 9/30, «Радиометка на основе линии задержки на поверхностных акустических волнах».

Claims (5)

1. Беспроводной датчик измерения температуры шин электрических шкафов содержит чувствительный элемент (ЧЭ), выполненный на линии задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащей пьезоэлектрическую подложку, на поверхности которой нанесены встречно-штыревой преобразователь (ВШП) и не менее трех рефлекторов, смещенных на различное расстояние относительно ВШП, первый рефлектор имеет наименьшее время задержки, второй рефлектор располагается в средней части поверхности пьезоэлектрической подложки, третий рефлектор расположен на конце пьезоэлектрической подложки таким образом, что их взаимное расположение определяет опорное время задержки ПАВ, отличающийся тем, что ЧЭ установлен в герметичный корпус, ВШП ЧЭ выводами соединен с направленной антенной, закрепленной через диэлектрическую прокладку на основании датчика из теплопроводного материала, причем герметичный корпус ЧЭ тепловым мостом через теплопроводную пасту соединен с основанием датчика.

2. Беспроводной датчик по п. 1, отличающийся тем, что его направленная антенна выполнена в виде микрополосковой антенны типа «щель».

3. Беспроводной датчик по п. 1, отличающийся тем, что его направленная антенна выполнена в виде микрополосковой антенны типа «бабочка».

4. Беспроводной датчик по п. 1, отличающийся тем, что его основание из теплопроводного материала выполнено из металлической профильно изогнутой пластины.

5. Беспроводной датчик по п. 1, отличающийся тем, что его основание из теплопроводного материала выполнено из металлической резьбовой втулки.

Images