專利名稱：管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及溫度檢測裝置結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)概念出現(xiàn)在人們生活的各個(gè)方面。信息收集與傳輸?shù)淖詣?dòng)化、低成本化、實(shí)時(shí)化越來越受到人們的重視。溫度在人們的生活中或一些工業(yè)現(xiàn)場顯得至關(guān)重要，而對管道溫度的準(zhǔn)確測量、處理、收集、傳輸提出了越來越高的要求。管道中流動(dòng)的液體的溫度是實(shí)時(shí)變化的，有的甚至是有腐蝕性的。例如液化石油管道、用戶供暖管道、液態(tài)化學(xué)品輸送管道、鍋爐房出水和回水管道等，這些管道內(nèi)的液體的溫度的變化直接影響人們的生活或工業(yè)現(xiàn)場的安全。對管道內(nèi)液體溫度的監(jiān)測和管控變的十分必要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是針對上述問題，提供一種測量準(zhǔn)確，傳輸、接收信號(hào)方便的管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，本實(shí)用新型包括溫度傳感器、從單元、主單元和無線MODEM，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)溫度傳感器、從單元、主單元、無線MODEM依次相連；所述溫度傳感器用于采集管道內(nèi)的溫度信號(hào)并輸入給從單元，從單元將輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大后輸入給主單元，主單元收集各從單元輸入的溫度信號(hào)并通過無線MODEM進(jìn)行無線傳輸。作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述溫度傳感器采用鉬電阻溫度傳感器。作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述從單元包括第一單片機(jī)、溫度采集模塊、第一 485模塊、第一存儲(chǔ)器,第一單片機(jī)端口分別與溫度米集模塊端口、第一 485模塊端口、第一存儲(chǔ)器端口相連，溫度采集模塊端口與溫度傳感器端口相連，第一 485模塊端口與主單元端口相連。作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述主單元包括第二單片機(jī)、第二存儲(chǔ)器、第二485模塊，第二單片機(jī)端口分別與第二存儲(chǔ)器端口、第二 485模塊端口、無線MODEM端口相連,第二 485模塊與所述第一 485模塊端口相連。作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述溫度采集模塊包括基準(zhǔn)電壓源、濾波電路、溫度轉(zhuǎn)換電路和放大電路，濾波電路端口分別與基準(zhǔn)電壓源端口、溫度轉(zhuǎn)換電路端口、放大電路端口相連，溫度轉(zhuǎn)換電路端口分別與放大電路端口、溫度傳感器端口相連，放大電路輸出端口與第一單片機(jī)端口相連。作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述放大電路包括差分放大電路和三運(yùn)放數(shù)據(jù)放大器，溫度傳感器、差分放大電路、三運(yùn)放數(shù)據(jù)放大器、第一單片機(jī)依次相連。其次，本實(shí)用新型所述第一單片機(jī)采用ST32F100R8單片機(jī)。另外，本實(shí)用新型所述第二單片機(jī)采用LPC1764單片機(jī)。[0013]本實(shí)用新型有益效果本實(shí)用新型溫度傳感器用于采集管道內(nèi)的溫度信號(hào)并輸入給從單元，從單元將輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大后輸入給主單元，實(shí)現(xiàn)了管道液體溫度的精確測量。本實(shí)用新型主單元收集各從單元輸入的溫度信號(hào)并通過無線MODEM進(jìn)行無線傳輸，可將檢測信號(hào)發(fā)送到管控中心電腦或管控人的手機(jī)，系統(tǒng)可以在GSM、CDMA等不同制式的模塊間替換。上班時(shí)間，系統(tǒng)可將數(shù)據(jù)發(fā)送至辦公區(qū)的PC機(jī)；下班時(shí)間，管控人員也可通過手機(jī)實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。另外，由于采用無線傳輸方式，施工布線、維修方便。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型電路原理框圖。圖3是本實(shí)用新型溫度采集模塊電路原理框圖。圖4是本實(shí)用新型溫度轉(zhuǎn)換電路電路原理圖。圖5是本實(shí)用新型差分放大電路電路原理圖。圖6是本實(shí)用新型三運(yùn)放數(shù)據(jù)放大器電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型包括溫度傳感器、從單元、主單元和無線MODEM，溫度傳感器、從單元、主單元、無線MODEM依次相連；所述溫度傳感器用于采集管道內(nèi)的溫度信號(hào)并輸入給從單元，從單元將輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大后輸入給主單元，主單元收集各從單元輸入的溫度信號(hào)并通過無線MODEM進(jìn)行無線傳輸。每一個(gè)從單元負(fù)責(zé)測量一個(gè)管道的液體的溫度信息。所述溫度傳感器采用鉬電阻溫度傳感器。金屬鉬(Pt)的電阻值隨溫度變化而變化，并且具有很好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，利用鉬的此種物理特性支撐的傳感器成為鉬電阻溫度傳感器，鉬電阻溫度傳感器精度高、穩(wěn)定性好、測量溫度范圍廣(-200°C 650°C );它可以被制成各種標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，包括國家和世界基準(zhǔn)溫度的計(jì)量和校準(zhǔn)。將鉬電阻封裝在金屬殼體內(nèi)，通過螺紋可以固定在管道上，溫度與管路液體一致性好，中間通過導(dǎo)線引出，供外圍電路測量使用。所述從單兀包括第一單片機(jī)、溫度米集模塊、第一 485模塊、第一存儲(chǔ)器,第一單片機(jī)端口分別與溫度采集模塊端口、第一 485模塊端口、第一存儲(chǔ)器端口相連，溫度采集模塊端口與溫度傳感器端口相連，第一 485模塊端口與主單元端口相連。所述主單元包括第二單片機(jī)、第二存儲(chǔ)器、第二 485模塊，第二單片機(jī)端口分別與第二存儲(chǔ)器端口、第二 485模塊端口、無線MODEM端口相連，第二 485模塊與所述第一 485模塊端口相連。通過第一單片機(jī)、第二單片機(jī)除可傳輸測量的溫度數(shù)據(jù)外，還可以傳輸其它控制信息和監(jiān)控信息，數(shù)據(jù)傳輸方向既可以上行傳輸(從單元到主單元)，也可以下行傳輸(主單元到從單元)。主單元可以通過MODEM定時(shí)發(fā)送整個(gè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信息到管控中心或管控人的手機(jī)。管控中心或管控人的手機(jī)也可以隨時(shí)向主單元發(fā)送查詢指令，主單元收到指令后執(zhí)行相應(yīng)的操作。另外，為節(jié)約成本，同時(shí)保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，主單元和從單元之間采用工業(yè)現(xiàn)場三線制RS485通信方式進(jìn)行通信。所述溫度采集模塊包括基準(zhǔn)電壓源、濾波電路、溫度轉(zhuǎn)換電路和放大電路，濾波電路端口分別與基準(zhǔn)電壓源端口、溫度轉(zhuǎn)換電路端口、放大電路端口相連，溫度轉(zhuǎn)換電路端口分別與放大電路端口、溫度傳感器端口相連，放大電路輸出端口與第一單片機(jī)端口相連。如圖4所示，REF3V3為電壓基準(zhǔn)源輸出的恒定的3. 3V電壓，當(dāng)J2所接的PT100傳感器的電阻值發(fā)生變化的時(shí)候，Vdifp的電壓發(fā)生變化，而Vdifn處的電壓恒定不變，將二者的差值送入放大電路的反相和同相輸入端，放大后采集當(dāng)時(shí)的電壓值，轉(zhuǎn)化為當(dāng)時(shí)的溫度值。鉬電阻溫度傳感器零度阻值為100 Ω，電阻變化率為O. 3851 Ω/Γ，當(dāng)電流為ImA時(shí)，溫升為O. 05°C ；當(dāng)測試電流為5mA時(shí)，溫升為2. 2V。所述放大電路包括差分放大電路和三運(yùn)放數(shù)據(jù)放大器，溫度傳感器、差分放大電路、三運(yùn)放數(shù)據(jù)放大器、第一單片機(jī)依次相連。如圖5所示，為了保證運(yùn)放兩個(gè)輸入端對地的電阻平衡，同時(shí)為了避免降低共模抑制比，通常要求R12 = R13，R14 = R15。在理想條件下，由于“虛斷”，i+ =· i_ = 0，利用疊加定理可求得方向輸入端的電位為
權(quán)利要求1.管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括溫度傳感器、從單元、主單元和無線MODEM，其特征在于溫度傳感器、從單元、主單元、無線MODEM依次相連；所述溫度傳感器用于采集管道內(nèi)的溫度信號(hào)并輸入給從單元，從單元將輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大后輸入給主單元，主單元收集各從單元輸入的溫度信號(hào)并通過無線MODEM進(jìn)行無線傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述溫度傳感器采用鉬電阻溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述從單元包括第一單片機(jī)、溫度米集模塊、第一 485模塊、第一存儲(chǔ)器,第一單片機(jī)端口分別與溫度采集模塊端口、第一 485模塊端口、第一存儲(chǔ)器端口相連，溫度采集模塊端口與溫度傳感器端口相連，第一 485模塊端口與主單元端口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述主單元包括第二單片機(jī)、第二存儲(chǔ)器、第二 485模塊，第二單片機(jī)端口分別與第二存儲(chǔ)器端口、第二 485模塊端口、無線MODEM端口相連，第二 485模塊與所述第一 485模塊端口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述溫度采集模塊包括基準(zhǔn)電壓源、濾波電路、溫度轉(zhuǎn)換電路和放大電路，濾波電路端口分別與基準(zhǔn)電壓源端口、溫度轉(zhuǎn)換電路端口、放大電路端口相連，溫度轉(zhuǎn)換電路端口分別與放大電路端口、溫度傳感器端口相連，放大電路輸出端口與第一單片機(jī)端口相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述放大電路包括差分放大電路和三運(yùn)放數(shù)據(jù)放大器，溫度傳感器、差分放大電路、三運(yùn)放數(shù)據(jù)放大器、第一單片機(jī)依次相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述第一單片機(jī)采用ST32F100R8單片機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述第二單片機(jī)采用LPC1764單片機(jī)。
專利摘要管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置，是涉及溫度檢測裝置結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。本實(shí)用新型提供一種測量準(zhǔn)確，傳輸、接收信號(hào)方便的管道液體溫度的測量與數(shù)據(jù)傳輸裝置。本實(shí)用新型包括溫度傳感器、從單元、主單元和無線MODEM，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)溫度傳感器、從單元、主單元、無線MODEM依次相連；所述溫度傳感器用于采集管道內(nèi)的溫度信號(hào)并輸入給從單元，從單元將輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大后輸入給主單元，主單元收集各從單元輸入的溫度信號(hào)并通過無線MODEM進(jìn)行無線傳輸。
文檔編號(hào)G08C17/02GK202903361SQ20122063140
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者杜方, 胡穎, 張二鵬 申請人:奧維通信股份有限公司