一种无电源无线温度探测器的制作方法

本实用新型涉及温度探测技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种无电源无线温度探测器。

背景技术：

在工业、电力行业中，电气设备的正常运行保证了社会的正常运作以及人民的正常生活，因此设备的可靠性至关重要。众多企业提倡对设备进行预防性维护，而温度是预防性维护中最重要的监控参数，温度的过高意味着故障产生的可能性。实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。

高温过热直接导致电气材料的的机械强度、物理性能下降，接触电阻值增加，持续通流状态下将会加速设备连接点氧化，氧化结果又促使接触电阻值继续增加，发热加剧，温度持续上升，导致高温过热。而高温过热问题又是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，每次温度变化所增加的接触电阻值，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环，严重影响电气设备的使用寿命。

传统的温度测量方式周期长、施工复杂，效率低，不便于管理，发生故障时要耗费大量的人力物理排查和重新铺设线缆。而在特定场合下监测点分散、环境封闭或有高电压，很多测温方式无法实现测量工作。

在仓储行业，货物堆积在一起，如果货物本身就存在微自发热现象，长时间堆积也会导致局部温度升高而着火。且前期的温升很缓慢，可能几天缓慢升温，达到某个临界值后快速升温着火。

如何让用户知道被监测的物体达到温度临界值，现有技术大多采用无线温度监测预警系统，现有的无线温度监测预警系统集先进传感技术、数字识别技术、无线通信技术、低功耗技术、抗干扰技术以及自动化控制技术为一体的高新技术，由无线温度显示仪、无线温度温度探测器、后台管理系统组成。可对多种恶劣环境条件下的设备温度变化情况实现现场、远程同时在线监测预警，方便维护人员全面及时掌握设备运行状况。具体应用在电气设备的各种触点、连接点，如：母线接头、电缆接头、室外刀闸开关触点、变压器及电动机引线接头等测点。系统可以以电子地图的形式显示整个温度场的分布，可清晰发现温度异常点，判定故障隐患。提前采取措施，避免事故的发生。

现有的无线温度监测预警系统虽然采用的是低功耗技术，但是离不开电源供应，大多数采用干电池或可充电的锂电池，再或者采用太阳能发电供电方式，对特殊工况还会用到核电池等供电方式。太阳能供电和核电池可持续性强，但是造价昂贵。普通电池和锂电池成本低，但是后期维护成本高，存在人力定期更换维护成本。例如，一个超大应用场景有成千上百万个测温点需要维护，维护成本的高昂可以想象。

技术实现要素：

本实用新型提供一种无电源无线温度探测器。用以解决现有技术中无线温度监测预警系统采用锂电池供电，后期维护成本高的问题。

本实用新型实施例提供的无电源无线温度探测器，包括储水装置、放热装置、吸热装置、半导体温差发电片和无线信号发射器；

紧贴被测物体的储水装置包括储水外壳，所述储水外壳的底部开设有第一出水口和第二出水口，所述第一出水口和第二出水口分别通过熔点为预警温度的密封块密封；所述第一出水口连通放热装置，所述第二出水口连通吸热装置，所述放热装置内布置有溶于水放热物质，所述吸热装置内布置有溶于水吸热物质；

所述放热装置紧贴所述半导体温差发电片的热面，所述吸热装置紧贴所述半导体温差发电片的冷面，所述半导体温差发电片与所述无线信号发射器连接，所述无线信号发射器用于通电后发射预警信号。

进一步，所述放热装置包括第一密封壳体，所述第一密封壳体内放置有溶于水放热物质，所述第一密封壳体的顶部开设有第一进水口，所述第一进水口连通所述储水装置的第一出水口。

进一步，所述吸热装置包括第二密封壳体，所述第二密封壳体内放置有溶于水吸热物质，所述第二密封壳体的顶部开设有第二进水口，所述第二进水口连通所述储水装置的第二出水口。

进一步，所述第二密封壳体、第一密封壳体和储水外壳由下至上依次设置；所述第一出水口和第二出水口设置于储水外壳底面的两端，第一出水口和第二出水口之间的储水外壳底面处设有第一凹面结构，所述第一凹面结构对侧的第一密封壳体顶面处设置有第二凹面结构，所述第一凹面结构和第二凹面结构之间用于紧贴放置被测物体；

所述第一密封壳体的底面紧贴所述半导体温差发电片的热面，所述第二密封壳体的顶面紧贴所述半导体温差发电片的冷面；

所述第二出水口通过出水管贯穿所述第一密封壳体连接所述第二进水口。

进一步，所述密封块为石蜡或低熔点合金。

进一步，所述溶于水放热物质包括氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化钡和氢氧化钠固体中的至少一种。

可选的，所述溶于水放热物质还可以由氧化钙、铝粉、铁粉、碳酸钠和硅藻土固体混合而成。

进一步，所述溶于水吸热物质包括硝酸钾固体和硝酸铵固体中的至少一种。

进一步，所述储水外壳由高导热材料构成。

本实用新型提供的无电源无线温度探测器，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本实用新型提供的温度探测器为无电源供应，无需配备干电池、锂电池等有源电源或有线电源，与现有技术相比，减少了大量的人力周期维护成本。

2)本实用新型提供的温度探测器可以根据具体适用场景选取不同熔点的出水口密封物质温度，以响应不同的预警温度。

3)本实用新型提供的温度探测器自带无线信号发射器，通电激活后可以向智能终端发送预警信号，智能终端收到的预警信号后，对被测物体采取降温措施，避免事故的发生。

4)本实用新型通过半导体温差发电片配合放热装置和吸热装置的水解反应来实现供电，与现有技术在半导体温差发电片冷面采用水冷循环或风冷措施，需要额外的能源消耗相比，本实用新型简化了半导体温差发电片的支持结构，节省了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型提供的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的无电源无线温度探测器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的储水装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的放热装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的吸热装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、被测物体，2、储水装置，201、储水外壳，202、第一出水口，203、第二出水口，204、出水管，205、第一凹面结构，206、密封块；

3、放热装置，301、第一密封壳体，302、溶于水放热物质，303、第一进水口，304、第二凹面结构；

4、半导体温差发电片，5、无线信号发射器，6、吸热装置，601、第二密封壳体，602、溶于水吸热物质，603、第二进水口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

现有的无线温度监测预警系统一般采用大量干电池或可充电的锂电池为系统供电，普通电池和锂电池虽然成本较低，但存在需要人力定期更换维护，导致后期维护成本高的问题。现有技术还有的采用太阳能发电或核电池等供电方式。太阳能供电和核电池的可持续性强，但存在造价昂贵的问题。

为解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种无电源无线温度探测器，以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。为描述简洁，本申请提供的“无电源无线温度探测器”也简称为“温度探测器”。

图1为本实用新型实施例提供的无电源无线温度探测器的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的储水装置的结构示意图，该温度探测器包括储水装置2、放热装置3、吸热装置6、半导体温差发电片4和无线信号发射器5。

紧贴被测物体1的储水装置2包括储水外壳201，所述储水外壳201的底部开设有第一出水口202和第二出水口203，所述第一出水口201和第二出水口202分别通过熔点为预警温度的密封块206密封；所述第一出水口202连通放热装置3，所述第二出水口203连通吸热装置6，所述放热装置3内布置有溶于水放热物质，所述吸热装置6内布置有溶于水吸热物质。优选的，所述溶于水放热物质包括氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化钡和氢氧化钠固体中的至少一种。或者，溶于水放热物质还可以由氧化钙、铝粉、铁粉、碳酸钠和硅藻土固体混合而成。所述溶于水吸热物质包括硝酸钾固体和硝酸铵固体中的至少一种。

所述放热装置3紧贴所述半导体温差发电片4的热面，所述吸热装置6紧贴所述半导体温差发电片4的冷面，所述半导体温差发电片4与所述无线信号发射器5连接，所述无线信号发射器5用于通电后发射预警信号。

具体地，参照图1和图2，储水装置2与被测物体1紧密贴合，充分响应被测物体1的温度变化。储水装置2包括封闭式的储水外壳201，储水外壳201内存储有水，储水外壳201的底部开设有第一出水口202和第二出水口203，第一出水口202和第二出水口203分别通过熔点为预警温度的密封块206密封。优选的，所述密封块206为石蜡或低熔点合金。此处，预警温度是指当被测物体温度升高至危险温度时，由于热传递的作用，储水装置响应被测物体的温度变化，储水装置中的水达到的预警温度。可以理解的是，预警温度小于被测物体的危险温度。

以下对本实用新型实施例提供的无电源无线温度探测器的工作原理作具体说明：当被测物体1的温度达到危险温度90℃时，紧贴被测物体1的储水装置2中的水温也升高至预警温度80℃。此时，第一出水口202和第二出水口203处，熔点为预警温度的密封块206熔化。水分别从第一出水口202和第二出水口203流入放热装置3和吸热装置6。

接着，放热装置3内的溶于水放热物质与水发生化学反应，此时化学能转换成热能，产生大量的热量，使得放热装置3的温度上升，进而促使半导体温差发电片4热面温度快速上升。吸热装置6内的溶于水吸热物质与水发生化学反应，吸收大量的热量，使得吸热装置6的温度迅速降低，进而促使半导体温差发电片4冷面温度快速降低，与其热面形成足够的温差，此时半导体温差发电片4开始工作，将热能转换成电能，为无线信号发射器5供电。无线信号发射器5通电后发射预警信号至智能终端。智能终端收到的预警信号后，对被测物体采取降温措施，避免事故的发生。此处，智能终端可以是设置在物联网监控中心的计算机，也可以是用户随身携带的手机，pad。

本实用新型提供的无电源无线温度探测器，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本实用新型提供的温度探测器为无电源供应，无需配备干电池、锂电池等有源电源或有线电源，与现有技术相比，减少了大量的人力周期维护成本。

2)本实用新型提供的温度探测器可以根据具体适用场景选取不同熔点的出水口密封物质温度，以响应不同的预警温度。

3)本实用新型提供的温度探测器自带无线信号发射器，通电激活后可以向智能终端发送预警信号，智能终端收到的预警信号后，对被测物体采取降温措施，避免事故的发生。

4)本实用新型通过半导体温差发电片配合放热装置和吸热装置的水解反应来实现供电，与现有技术在半导体温差发电片冷面采用水冷循环或风冷措施，需要额外的能源消耗相比，本实用新型简化了半导体温差发电片的支持结构，节省了成本。

图3为本实用新型实施例提供的放热装置的结构示意图，参照图3，所述放热装置3包括第一密封壳体301，所述第一密封壳体301内放置有溶于水放热物质302，所述第一密封壳体301的顶部开设有第一进水口303，所述第一进水口303连通所述储水装置2的第一出水口202。

图4为本实用新型实施例提供的吸热装置的结构示意图，参照图4，所述吸热装置6包括第二密封壳体601，所述第二密封壳体601内放置有溶于水吸热物质602，所述第二密封壳体601的顶部开设有第二进水口603，所述第二进水口603连通所述储水装置2的第二出水口203。

在上述各实施例的基础上，作为本实用新型一种可选的实施方式，参照图1～图4，本实施例中，所述第二密封壳体601、第一密封壳体301和储水外壳201由下至上依次设置；所述第一出水口202和第二出水口203设置于储水外壳201底面的两端，第一出水口202和第二出水口203之间的储水外壳底面处设有第一凹面结构205，所述第一凹面结构205对侧的第一密封壳体301顶面处设置有第二凹面结构304，所述第一凹面结构205和第二凹面结构304之间用于紧贴放置被测物体1；

所述第一密封壳体301的底面紧贴所述半导体温差发电片4的热面，所述第二密封壳体601的顶面紧贴所述半导体温差发电片4的冷面。参照图3，第一密封壳体右侧两端都设有开口，所述第二出水口203通过出水管204贯穿所述第一密封壳体201连接所述第二进水口603。

具体地，参照图1～图4，本实施例中，储水外壳201的底面设有弧形的第一凹面结构205，第一密封壳体301顶面的对应位置设置有弧形的第二凹面结构304。第一凹面结构205和第二凹面结构304之间紧贴放置有被测物体1，使得储水外壳201与被测物体1紧密贴合，充分响应被测物体1的温度变化。可以理解的是，图1仅示出了无电源无线温度探测器的一种结构，本实用新型实施例对无电源无线温度探测器各组成部件的位置关系不作具体限定。

在上述各实施例的基础上，所述储水外壳201由高导热材料构成。

可以理解的是，为使储水装置2能够快速响应被测物体的温度变化，本实施例采用高导热材料制备储水外壳201。

在本实用新型实施例的一个具体应用场景中，所述的被测物体1为堆积货物，堆积货物在不透风状态下能缓慢自发热，导致货物内部温度缓慢升高，堆积货物的温度超过危险温度后可能导致着火。当被测物体的温度达到危险温度时，紧贴被测物体的储水装置中的水温也升高至预警温度。此时，第一出水口和第二出水口处，熔点为预警温度的密封块熔化。水分别从第一出水口和第二出水口流入放热装置和吸热装置。接着，放热装置内的溶于水放热物质与水发生化学反应，此时化学能转换成热能，产生大量的热量，使得放热装置的温度上升，进而促使半导体温差发电片热面温度快速上升。吸热装置内的溶于水吸热物质与水发生化学反应，吸收大量的热量，使得吸热装置的温度迅速降低，进而促使半导体温差发电片冷面温度快速降低，与其热面形成足够的温差，此时半导体温差发电片将开始工作，将热能转换成电能，为无线信号发射器供电。无线信号发射器通电后发射预警信号至智能终端。智能终端收到的预警信号后，对被测物体采取降温措施，避免事故的发生。此处，智能终端可以是设置在物联网监控中心的计算机，也可以是用户随身携带的手机，pad。

在本实用新型实施例的另一具体应用场景中，参照图1，所述的被监测物体1为电力电缆，在电缆接头处可能会出现老化导致电缆温度缓慢升高，最终电缆接头温度超过危险温度后导致击穿着火。当被测物体的温度达到危险温度时，紧贴被测物体的储水装置中的水温也升高至预警温度。此时，第一出水口和第二出水口处，熔点为预警温度的密封块熔化。水分别从第一出水口和第二出水口流入放热装置和吸热装置。接着，放热装置内的溶于水放热物质与水发生化学反应，此时化学能转换成热能，产生大量的热量，使得放热装置的温度上升，进而促使半导体温差发电片热面温度快速上升。吸热装置内的溶于水吸热物质与水发生化学反应，吸收大量的热量，使得吸热装置的温度迅速降低，进而促使半导体温差发电片冷面温度快速降低，与其热面形成足够的温差，此时半导体温差发电片将开始工作，将热能转换成电能，为无线信号发射器供电。无线信号发射器通电后发射预警信号至智能终端。智能终端收到的预警信号后，对被测物体采取降温措施，避免事故的发生。此处，智能终端可以是设置在物联网监控中心的计算机，也可以是用户随身携带的手机，pad。

本实用新型提供的无电源无线温度探测器，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本实用新型提供的温度探测器为无电源供应，无需配备干电池、锂电池等有源电源或有线电源，与现有技术相比，减少了大量的人力周期维护成本。

2)本实用新型提供的温度探测器可以根据具体适用场景选取不同熔点的出水口密封物质温度，以响应不同的预警温度。

3)本实用新型提供的温度探测器自带无线信号发射器，通电激活后可以向智能终端发送预警信号，智能终端收到的预警信号后，对被测物体采取降温措施，避免事故的发生。

4)本实用新型通过半导体温差发电片配合放热装置和吸热装置的水解反应来实现供电，与现有技术在半导体温差发电片冷面采用水冷循环或风冷措施，需要额外的能源消耗相比，本实用新型简化了半导体温差发电片的支持结构，节省了成本。

应该理解的是，本实用新型实施例中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型提供的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型提供的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。