基于NTC的多点测温装置的制作方法

本实用新型涉及温度监测技术领域，具体涉及一种基于NTC的多点测温装置。

背景技术：

传统的测温装置只设有一个感温元件，只能测量某一个点的温度，对于需要测量和控制多个温度点的装置来说，就需要安装多个热电偶装置，设备投资较大，信号数量较多，并且结构复杂，不利于实现和具体操作。

目前，在消防领域常利用感温电缆进行多点测温来检测火灾。根据工作原理不同，感温电缆可分为不可恢复式感温电缆和可恢复式感温电缆。不可恢复式感温电缆内部有两根相互缠绕的弹性钢丝，钢丝外有一层感温绝缘材料，当环境温度上升到预定动作温度时，绝缘材料破裂，两根钢丝短路，探测器发出火灾报警信号。不可恢复式感温电缆只能探测是否发生火灾，属于一种开关型传感器，不能直接检测出温度值，而且还是一次性的，不可复用。可恢复式感温电缆由四根线芯组成，温度变化时，四芯导线间电阻发生变化，在电阻变化量或变化率达到设定的报警阈值时，探测器发出火灾报警信号，这种感温电缆使用贵金属较多，且探测器较复杂，成本较高。

此外，近年新研发的光纤光栅传感器内含多个光纤光栅，每个光纤光栅是一小段芯区折射率周期性调制的光纤，传感器通过监测每小段光栅反射回来的信号光波长值的变化，来实现对环境温度的测量。但光纤光栅传感器并未大规模应用，整套传感器系统价格较高，且对振动敏感，不适用于船用核动力装置。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型解决的技术问题为：设计一种适用于船用核动力装置的多点测温装置，不仅能满足长时在线温度测量的需求，预防火灾和高温管道泄漏等事故的发生，而且降低多点测温的成本。

为达到以上目的，本实用新型提供的一种基于NTC的多点测温装置，包括两根热电偶，其特征在于：两根热电偶的一端均与温度变送器的信号输入端电性连接，两根热电偶之间连接有多个NTC单元，各NTC单元分别安装在不同的测温点。

在上述技术方案的基础上，所述NTC单元包括至少一个NTC电阻。

在上述技术方案的基础上，所述NTC单元包括两个串联的NTC电阻。

在上述技术方案的基础上，所述NTC单元包括两个并联的NTC电阻。

在上述技术方案的基础上，所述NTC电阻采用碳化硅或氮化钽制成。

在上述技术方案的基础上，所述两根热电偶均通过补偿电缆与温度变送器连接。

在上述技术方案的基础上，所述热电偶为K型热电偶。

在上述技术方案的基础上，所述温度变送器为WZPB型一体化温度变送器。

在上述技术方案的基础上，所述两根热电偶平行设置。

在上述技术方案的基础上，所述测温装置的数量为两套以上，每个测温点均设置有至少两个NTC单元，各NTC单元分别连接不同的测温装置。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1)利用热敏电阻的阻值随温度的升高而变小，当测点温度上升时，NTC单元的阻值降到一定值后，使连接的热电偶导通，在测温点处热电偶丝之间将会形成热电势，并将热电势传输至温度变送器，转换为温度信号，鉴于该测温原理与振动无关，能适用于船用核动力装置的温度监测；

2)可根据实际需要灵活分布NTC单元的位置，能实现对不同位置的温度监测，并且多个测温点并联在两根不直接连接的热电偶上，任意一个NTC单元出现故障，不影响其它NTC单元的正常工作，能满足长时在线温度测量的需求，有效监测火灾和高温管道泄漏等事故的发生；

3)将两个串联的NTC电阻安装在船用核动力装置的测温点，用于共同监测该测温点的温度，能减少监测的误报，提高检测的精确度；

4)将两个并联的NTC电阻安装在船用核动力装置的测温点，用于共同监测该测温点的温度，能减少监测点的漏报，提高检测的准确度；

5)测温系统采用多个交叉设置的测温装置，利用两个以上的测温装置同时显示，通过交叉点能准确、迅速地确认温度异常点，便于及时采取相应措施，有效预防电气及火灾等事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的又一结构示意图。

图中：1-热电偶，2-NTC单元，3-补偿电缆，4-温度变送器。

具体实施方式

本发明中的所使用的术语“NTC”是负温度系数热敏电阻(Negative Temperature CoeffiCient)的英文简称，负温度系数热敏电阻的特性表现为电阻值随温度的升高而变小，以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

实施例1：参见图1所示，一种基于NTC的多点测温装置，包括两根不直接连接的热电偶1，两根热电偶1的一端均与温度变送器4的信号输入端电性连接，温度变送器4可作为温度处理、显示和输出单元。两根热电偶1之间连接有多个NTC单元2，多个NTC单元2分别安装在船用核动力装置的不同测温点，NTC单元2作为温度采集单元。

当测点温度上升时，NTC单元2的阻值将变小，当电阻降到一定值后，使连接的热电偶1导通，在测温点处热电偶1丝之间将会形成热电势，并将热电势传输至温度变送器4，进行滤波、调理并做冷端补偿，最终转换为温度信号。当温度逐步降低时，NTC单元2的电阻将逐步增大，最终使得热电偶1的连接断开，测温点的热电势也随之消失。

当多个NTC单元2的温度同时升高时，热电偶1会形成多个连通点，但位于最高温度点处的NTC单元2的阻值最小，热电偶1在最高温度点处所产生的热电势最大，因此测温装置将测量最高温度处NTC单元2所在点的温度，能实时监测核动力装置的温度在安全范围内。

有鉴于此，本发明的测温原理与振动无关，能适用于船用核动力装置的多点测温。此外，在本发明实施例中，可根据实际需要灵活分布NTC单元2的位置，能实现对不同位置的温度监测，并且多个测温点并联在两根不直接连接的热电偶1上，任意一个NTC单元2出现故障，不影响其它NTC单元2的正常工作，能满足长时在线温度测量的需求，有监测火灾和高温管道泄漏等事故的发生。

此外，整个测量装置仅需一个温度变送器4，极大地简化了测量装置的结构和信号数量，克服现有的在线测量及红外光纤测量在船上受限的难题；通过简单组装即可完成整个测量装置的搭建，安装更换方便，大大降低了多点测温的成本。

实施例2：在实施例1的基础上，参见图1所示，所述NTC单元2包括至少一个NTC电阻(负温度系数热敏电阻)，通过安装在船用核动力装置的测温点，用于监测该测温点的温度。利用NTC电阻具有良好的可恢复性能，使得本发明实施例能实现一种可恢复式的、且能输出温度信号的测温装置。

实施例3：在实施例1的基础上，所述NTC单元2包括两个串联的NTC电阻，将两个串联的NTC电阻安装在船用核动力装置的测温点，用于共同监测该测温点的温度，当其中一个因故障导通时，串联的另一个正常仍然能保持NTC单元2的断开状态，减少监测的误报，提高检测的精确度。

实施例4：在实施例1的基础上，所述NTC单元2包括两个并联的NTC电阻，将两个并联的NTC电阻安装在船用核动力装置的测温点，用于共同监测该测温点的温度，当测点温度超过预设温度时，即使其中一个因故障不能导通，并联的另一个正常仍然能保持NTC单元2的连通状态，减少监测点的漏报，提高检测的准确度。

实施例5：在实施例2-4任一实施例的基础上，所述NTC电阻采用碳化硅或氮化钽制成，利用碳化硅或氮化钽对伽马射线的辐照影响不敏感，使本发明实施例中测温装置具有耐辐照性能，可适用于核动力装置安全壳内环境温度或管束表面温度以及电缆束表面温度监测，提高检测的准确度。

实施例6：在实施例1的基础上，参见图1所示，所述两根热电偶1均通过补偿电缆3与温度变送器4连接。补偿电缆3作为热电偶1的延长，可以在不降低信号传输质量的前提下，大幅减少电偶丝这种贵金属的使用量，从而大幅节省成本，降低工程造价。

实施例7：在实施例1的基础上，所述热电偶1为K型热电偶1，利用K型热电偶1具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，既能满足测温装置对测温精度的要求，又能降低多点测温的成本。

实施例8：在实施例1的基础上，所述温度变送器4为WZPB型一体化温度变送器4(标准件)，具备冷端、温漂、非线形自动补偿，测量精度高，采用一体化设计，温度模块内部采用环氧树脂浇注工艺，抗干扰能力强，能适用于核辐射的恶劣和危险场所。

实施例9：在实施例1的基础上，参见图1所示，所述两根热电偶1平行敷设在待测温体表明，能避免两根热电偶1因船上的振动导致直接连接造成误报，有利于提高检测的可靠度。

实施例10：在实施例1的基础上，参见图2所示，所述测温装置包括两套以上，各套测温装置的每个NTC单元2均与其它套测温装置的NTC单元2交叉设置，确保每个测温点均设置有至少两个NTC单元2，各NTC单元2分别连接不同的测温装置。所述系统采用多个交叉设置的测温装置，当某一个测温点超过预设温度时，利用两个以上的测温装置同时显示，通过交叉点能准确、迅速地确认温度异常点，便于及时采取相应措施，有效预防电气及火灾等事故的发生。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。