專利名稱：一種高溫環境的無線測溫系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種溫度測量系統，特別是涉及一種用于高溫環境中的溫度測量系統。
背景技術：
溫度的測量值是工業對象中主要的溫度控制參數之一。例如冶金、機械、玻璃、陶瓷、食品、化工各類工業中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應爐等，對工件的處理溫度要求嚴格控制。監測爐內溫度是涉及熱力、材料、電子、信息多領域的交叉綜合技術，因此采取有效措施監測爐內溫度是高溫設備系統急需解決的重大課題。目前國內對高溫爐的溫度跟蹤測量以及采集數據設備由微型溫度記錄儀和抗高溫保溫箱組成。測量過程是在記錄儀進行入爐內前，要對其進行初始參數的設定，采集到的數據傳送至計算機終端進行數據處理。測量結果準確度高，精確度差，并且測溫設備使用不方便，推廣應用有困難；再則，這種測量方式需要人工進行巡查，不能得到實時溫度數據，數據具有滯后性，起不到溫度實時報警功能。而有線通訊方式的電子儀表不符合高溫環境測 量儀表規范，實用壽命短，限制了使用范圍。此外，溫度傳感器與測溫點距離大，溫度測量誤差大。

發明內容
發明目的本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種高溫環境的溫度測量設備，用以解決高溫系統設備的溫度數據的實時采集、轉換、存儲和發送。技術方案為了實現以上目的，本發明所述的一種高溫環境的無線測溫系統，包括無線測溫端和無線匯聚終端；所述無線測溫端采集的溫度信號傳送到無線匯聚終端，無線匯聚終端解析溫度信號，并與溫度實時監控中心的上位機進行通信。所述無線測溫端和無線匯聚終端之間設有無線中繼器；所述無線測溫端采集的溫度信號傳送到無線匯聚終端。無線中繼器用于當測溫終端與匯聚終端距離超出有效傳輸距離，或由于現場電磁等干擾造成的傳輸距離縮減的情況，其采用外置電源供電，內部設有整流，濾波電路，保證了信號傳輸的可靠性，真實性；同時，外置的4dB天線可保證信號傳輸的穩定性。所述無線測溫端包括溫度傳感器和測溫終端；所述溫度傳感器和測溫終端分離安裝；使溫度傳感器能夠更貼近測溫點，溫度測量精確度高，能夠實時監測溫度，實現溫度實時監控，同時溫度傳感器和測溫終端分離安裝后，各部分體積小，安裝更加靈活，不易受空間限制。所述測溫終端包括無線測溫電路板、測溫終端外殼和耐火層；所述無線測溫電路板固定于測溫終端外殼內，所述無線測溫電路板和測溫終端外殼之間設有耐火層；溫度傳感器通過數據線與測溫終端連接；所述測溫終端外殼采用耐腐蝕，抗機械沖擊，抗高溫材料制成，可適用于高達1800°C的高溫環境。
所述無線測溫電路板包括:A/D轉換模塊、單片機和無線發射模塊；所述單片機模塊內設有=FLASH存儲器；所述溫度傳感器采集實時溫度，并將采集到的溫度模擬信號送入測溫終端中的A/D轉換模塊，A/D轉換模塊將溫度模信號轉換成數字信號，然后將數字信號送入單片機模塊，單片機模塊將數字信號進行計算、編號、存儲處理并存入FLASH存儲器內，無線發射模塊將數字信號送出。其中A/D轉換模塊采用18位A/D芯片；所述單片機為低功耗高速單片機，低功耗，高靈敏度；所述無線發射模塊為可調功率無線發射芯片；并采用高容量可更換鋰電池為無線測溫電路板供電，保證了數據的高可靠性，精確性，所述無線測溫電路板整體功耗低，使用壽命長。所述無線匯聚終端上安裝GPRS模塊或CDMA模塊，以滿足遠程數據傳輸需求，ー個匯聚終端可以接收來自幾十甚至幾百個測溫終端傳送的數據，外置天線保證了數據傳輸的穩定性。本發明中所述無線匯聚終端采用以太網ロ，或RS-232接ロ，或RS-485接ロ。本發明中所述無線發射模塊中無線發射天線為螺旋式銅制天線，焊接在無線測溫電路板中央。

本發明的工作原理如下所述無線測溫端中的溫度傳感器采集實時溫度信號，并將采集到的溫度模擬信號送入測溫終端中的A/D轉換模塊，A/D轉換模塊將溫度模信號轉換成數字信號，然后將數字信號送入單片機，單片機將數字信號進行計算、編號、存儲處理并存入FLASH存儲器內，無線發射模塊將數字信號通過天線送至無線中繼器中或者直接發送到無線匯聚終端，無線匯聚終端解析溫度信號，并與溫度實時監控中心的上位機進行通信，以實現溫度實時監測，報警，數據查詢等功能。本發明中所述無線發射芯片工作在433MHZ頻段，采用間歇式發送；采用間歇式的發送方式保證了測量的溫度的準確性，也延長了無線測溫裝置的使用壽命。本發明中所述傳感器采用鉬銠合金B型熱電偶材料，鉬銠合金B型熱電偶材料易導熱，耐腐蝕，對溫度變化敏感，進ー步提高了測溫的準確性；并且鉬銠合金B型熱電偶材料耐熱性好，適用溫度范圍在0-1400°C之間。本發明中所述無線測溫電路板和測溫終端外殼之間的耐火層采用陶瓷纖維棉或硅酸鋁纖維棉；耐火層的耐高溫范圍是1050-1600°C，具有穩定的抗高溫特性。所述測溫終端外売上的數據線接入孔處的耐火層選擇陶瓷纖維盤根，所述陶瓷纖維盤根由玻璃纖維或耐熱合金絲增強的硅酸鋁纖維編織而成；所述陶瓷纖維盤根耐高溫范圍1000°C -1260°C。有益效果本發明與現有技術相比具有以下優點
I、本發明中溫度傳感器和測溫終端分離安裝，使溫度傳感器能夠更貼近測溫點，溫度測量精確度高，能夠實時監控溫度，并且溫度傳感器和測溫終端分離安裝，使安裝方便靈活，并且擴大了使用范圍，不易受空間限制。2、本發明中溫度傳感器采用易導熱，耐腐蝕材料制成，對溫度變化敏感，測溫準確。3、本發明中測溫終端外殼采用耐腐蝕，抗機械沖擊，抗高溫材料制成，可適用于不同的高溫環境，其中最高耐溫度可以達到1800°C。4、本發明整體采用低功耗、功耗低元件，且使用壽命長。5、本發明對外傳送數據采用無線傳送方式，避免了布線的麻煩，使用范圍廣。
6、本發明中無線中繼器其采用外置電源供電，內部設有整流，濾波電路，保證了信號傳輸的可靠性。7、本發明中無線匯聚終端只采用一根數據線或網線便可與上位機進行通信，降低了布線的成本和難度，提高了可靠性。匯聚終端對應的測溫終端數量可自行設定，在通信范圍內，可隨意添加，刪除無線測溫終端，提高了靈活性。8、本發明采用無線防沖突組網技術，可多通道傳送數據，雙向傳輸數據，可分組管理無線測量終端，實現數據中轉，在此基礎上可添加CDMA/GPRS模塊，以滿足遠程數據傳輸需求。


圖I為本發明中實施例I的結構示意圖。圖2為本發明中實施例2的結構示意圖。

圖3為本發明中實施例3的結構示意圖。圖4為本發明中無線測溫裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。實施例I
如圖I所示的一種高溫環境的無線測溫系統，包括無線測溫端和無線匯聚終端；所述無線測溫端采集的溫度信號傳送到無線匯聚終端，無線匯聚終端解析溫度信號，并與溫度實時監控中心的上位機進行通信。實施例2
如圖2所示的一種高溫環境的無線測溫系統，包括無線測溫端、無線中繼器和無線匯聚終端；所述無線測溫端采集的溫度信號傳送到無線中繼器，無線中繼器將溫度信號傳送到無線匯聚終端，無線匯聚終端解析溫度信號，并與溫度實時監控中心的上位機進行通信。實施例3
如圖3所示的一種高溫環境的無線測溫系統，包括無線測溫終端、無線中繼器和無線匯聚終端；所述無線匯聚終端包括GPRS模塊或CDMA模塊；所述無線測溫終端采集的溫度信號傳送到無線中繼器，無線中繼器將溫度信號整流、濾波，然后傳送到無線匯聚終端，無線匯聚終端解析溫度信號，并與溫度實時監控中心的上位機進行通信。無線測溫端包括溫度傳感器和測溫終端；所述溫度傳感器和測溫終端分離安裝；所述測溫終端包括無線測溫電路板、測溫終端外殼和耐火層；所述無線測溫電路板固定于測溫終端外殼內，所述無線測溫電路板和測溫終端外殼之間設有耐火層；溫度傳感器通過數據線與測溫終端連接；所述無線測溫電路板包括:A/D轉換模塊、單片機和無線發射模塊；所述單片機模塊內設有=FLASH存儲器；
無線測溫端中溫度傳感器通過導線，穿過測溫終端外殼上的孔徑，焊接到無線測溫終端的無線測溫電路板上，無線測溫電路板正面正中央焊接有無線發射模塊中的無線發射天線，該發射天線為螺旋式銅制天線，無線測溫電路板背面焊有電池的正負極觸點。電路板通過固定螺釘與測溫終端的下半部分外殼相固定。所述無線測溫電路板和測溫終端外殼之間的耐火層采用陶瓷纖維棉；耐火層 的耐高溫范圍是1050-1600°C，具有穩定的抗高溫特性；所述測溫終端外殼上設有數據線接入孔，該數據線接入孔處的耐火層選擇陶瓷纖維盤根，所述陶瓷纖維盤根由玻璃纖維或耐熱合金絲增強的硅酸鋁纖維編織而成；所述陶瓷纖維盤根耐高溫范圍1000°C -1260°C。
權利要求
1.一種高溫環境的無線測溫系統，其特征在于包括無線測溫端和無線匯聚終端；所述無線測溫端采集的溫度信號傳送到無線匯聚終端，無線匯聚終端解析溫度信號，并與溫度實時監控中心的上位機進行通信。
2.根據權利要求I所述的一種高溫環境的無線測溫系統，其特征在于所述無線測溫端和無線匯聚終端之間設有無線中繼器；所述無線測溫端采集的溫度信號傳送到無線中繼器，無線中繼器對溫度信號進行整流、濾波、放大，并將信號傳送到無線匯聚終端。
3.根據權利要求I所述的一種高溫環境的無線測溫系統，其特征在于所述無線測溫端包括溫度傳感器和測溫終端；所述溫度傳感器和測溫終端分離安裝； 所述測溫終端包括無線測溫電路板、測溫終端外殼和耐火層；所述無線測溫電路板固定于測溫終端外殼內，所述無線測溫電路板和測溫終端外殼之間設有耐火層；溫度傳感器通過數據線與測溫終端連接； 所述無線測溫電路板包括A/D轉換模塊、單片機和無線發射模塊；所述單片機模塊內設有FLASH存儲器； 所述溫度傳感器采集實時溫度，并將采集到的溫度模擬信號送入測溫終端中的A/D轉換模塊，A/D轉換模塊將溫度模信號轉換成數字信號，然后將數字信號送入單片機模塊，單片機模塊對數字信號進行計算、編號、存儲處理并存入FLASH存儲器內，無線發射模塊將處理后的數字信號送出。
4.根據權利要求I所述的一種高溫環境的無線測溫系統，其特征在于所述無線匯聚終端上安裝有GPRS模塊或CDMA模塊。
5.根據權利要求I所述的一種高溫環境的無線測溫系統，其特征在于所述無線匯聚終端采用以太網口，或RS-232接口，或RS-485接口。
6.根據權利要求3所述的一種高溫環境的無線測溫系統，其特征在于所述無線發射天線為螺旋式銅制天線，焊接在無線測溫電路板中央。
全文摘要
本發明公開了一種高溫環境的無線測溫系統，包括無線測溫端和無線匯聚終端；所述無線測溫端采集的溫度信號傳送到無線匯聚終端，無線匯聚終端解析溫度信號，并與溫度實時監控中心的上位機進行通信。本發明中溫度傳感器和測溫終端分離安裝，使溫度傳感器能夠更貼近測溫點，溫度測量精確度高，能夠實時監控溫度，并且溫度傳感器和測溫終端分離安裝，使安裝方便靈活，并且擴大了使用范圍，不易受空間限制，并且本發明采用無線防沖突組網技術，可多通道傳送數據，雙向傳輸數據，可分組管理無線測量終端，實現數據中轉傳輸。
文檔編號G08C17/02GK102768079SQ20121026174
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月27日 優先權日2012年7月27日
發明者張小全, 李湃 申請人:蘇州迪芬德物聯網科技有限公司