一种矿用自发电无线温度传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于矿用通讯控制技术领域，尤其是一种矿用自发电无线温度传感器。
【背景技术】
[0002]煤炭井下环境条件恶劣，充斥着大量的易燃易爆气体，如甲烷、一氧化碳等，一旦煤矿井下用电设备因散热或其他原因导致自身表面温度过高，就可能点燃或引爆这些可燃性气体，进而引发矿难。因此，为了有效地保障井下作业的安全，对于某些容易因故障或运行原因导致表面温度变化的用电设备，使用温度传感器进行实时的温度监测便成安全生产的必然需求。
[0003]现有矿用温度传感器多采用电缆线作为能量与信号的传输介质，存在安装与使用不便等问题。随着无线技术在煤矿井下的发展，无线温度传感器也开始渐渐走进人们的视野，无线温度传感器通过自身电池供应能量，虽然摆脱了传统有线式的笨重，但是，自身电池容量小，续航时间短，并且无法在煤矿井下更换电池，因此，无线温度传感器也难以在煤矿井下广泛推广应用。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种矿用自发电无线温度传感器，解决了无线温度传感器供电电池容量不足、续航时间短的问题。
[0005]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]一种矿用自发电无线温度传感器，包括温度传感器外壳，在温度传感器外壳内设置有温度传感探头、控制及无线发射模块、电源模块、温差发电模块及散热装置；所述电源模块分别与温差发电模块、控制及无线发射模块连接，所述控制及无线发射模块与温度传感探头相连接，所述温差发电模块的热源一侧与温度传感器外壳内侧紧密贴装在一起，温差发电模块的冷源一侧与散热装置紧密贴装在一起。
[0007]而且，所述温度传感探头与温差发电模块安装在温度传感器外壳内的同一侧，且远离散热装置。
[0008]而且，所述温度传感探头采用PT100器件。
[0009]而且，所述温度传感器外壳采用IP54防护等级外壳。
[0010]本实用新型的优点和积极效果是:
[0011]本实用新型通过温差发电模块及散热装置实现自发电功能，能够有效地利用被监测设备散发的热能，提高能源的有效利用，为温度传感器提供持续工作所需电能存储，有效地解决了无线设备供电电池容量不足、续航能力差的问题，给煤矿井下无线技术的应用提供了一条新的思路。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构示意图；
[0013]图2是温度传感器外壳、温差发电模块以及散热装置的位置关系。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述:
[0015]一种矿用自发电无线温度传感器，如图1所示，包括温度传感器外壳I及其内部温度传感探头、控制及无线发射模块、电源模块、温差发电模块及散热装置。所述温度传感器外壳采用具有IP54防护等级的外壳，能够有效地对其内部的其他部件进行防水防尘保护，能够满足煤矿井下环境对本质安全型电气设备外壳防护等级的一般要求，为安装在其内部的其他部件提供稳定运行的环境。所述的电源模块分别与温差发电模块及控制及无线发射模块连接，其作为能量的存储于中转站，电源模块能够有效地通过导线接收温差发电模块产生的电能并进行存储，同时电源模块还为控制及无线发射模块提供电能，保证温度传感器的电力供给。所述控制及无线发射模块与温度传感探头相连接，接收温度探头采集的温度信号，对温度信号进行处理并将其转化为无线信号发送给线路中的其他配接控制设备。如图2所示，温差发电模块2的热源一侧与温度传感器外壳内侧紧密贴装在一起，温差发电模块的冷源一侧与散热装置3紧密贴装在一起。所述温度传感探头与温差发电模块安装在温度传感器外壳的同一侧，能够准确地采集温度传感器外壳传递的被监测设备的温度变化，但其与温差发电模块不同，其安装位置离散热装置较远，避免散热装置带来的干扰。
[0016]所述温度传感探头作为温度传感器的温度采集部件，利用PT100阻值随温度变化的特性，将温度信号转换为电阻信号，并将信号通过电路连接传送给控制及无线发射模块进行处理。
[0017]所述控制及无线发射模块作为温度传感器的控制中心，能够接收温度传感探头发送的电阻信号，再通过内部电路将其转换为对应的温度信号，并通过无线发射功能将信号以无线的方式传递给其他配接控制设备。
[0018]所述电源模块为温度传感器所有电路提供电能，同时能够对温差发电模块工作时产生的电能进行储存。
[0019]所述温差发电模块是利用汤姆逊效应制作而成的一种利用环境温度的温度差发电的器件，其结构包括两个较大的接触面，一侧端面与冷源(散热装置)直接接触，另一端面与热源(被监测设备)直接或间接接触，温差发电模块就是利用这两个接触面的温度差进行发电，并通过电源模块进行电力储存，大幅度地提升了所述温度传感器的续航能力。其原理是利用汤姆逊效应:金属中温度不均匀时，温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大，因此金属内部自由电子会产生热扩散，从温度高端向温度低端扩散，在低温端堆积起来，从而在导体内形成电场，在金属棒两端便引成一个电势差，这种自由电子的扩散作用一直进行到电场力对电子的作用与电子的热扩散平衡为止。
[0020]所述散热装置与温差发电模块的冷源一端贴合安装，加速温差发电模块的冷源一侧的热量散失，与温差发电模块热源一端的热量堆积导致的温度升高形成对比，保证温差发电模块两侧足够的温度差。
[0021]本实用新型在使用时，将安装温差发电模块的温度传感器外壳一侧贴靠被监测设备上，以保证被检测设备散发热量能够有效的通过温度传感器外壳传递给温差发电模块，温差发电模块与散热装置配合，使得温差发电模块两侧产生温差，产生电能并由电源模块进行电能储存。
[0022]需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种矿用自发电无线温度传感器，包括温度传感器外壳，其特征在于:在温度传感器外壳内设置有温度传感探头、控制及无线发射模块、电源模块、温差发电模块及散热装置；所述电源模块分别与温差发电模块、控制及无线发射模块连接，所述控制及无线发射模块与温度传感探头相连接，所述温差发电模块的热源一侧与温度传感器外壳内侧紧密贴装在一起，温差发电模块的冷源一侧与散热装置紧密贴装在一起。2.根据权利要求1所述的一种矿用自发电无线温度传感器，其特征在于:所述温度传感探头与温差发电模块安装在温度传感器外壳内的同一侧，且远离散热装置。3.根据权利要求1所述的一种矿用自发电无线温度传感器，其特征在于:所述温度传感探头采用PT10器件。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种矿用自发电无线温度传感器，其特征在于:所述温度传感器外壳采用IP54防护等级外壳。
【专利摘要】本实用新型涉及一种矿用自发电无线温度传感器，其技术特点是：在温度传感器外壳内设置有温度传感探头、控制及无线发射模块、电源模块、温差发电模块及散热装置；所述电源模块分别与温差发电模块、控制及无线发射模块连接，所述控制及无线发射模块与温度传感探头相连接，所述温差发电模块的热源一侧与温度传感器外壳内侧紧密贴装在一起，温差发电模块的冷源一侧与散热装置紧密贴装在一起。本实用新型能够有效地利用被监测设备散发的热能，为温度传感器提供持续工作所需电能存储，有效地解决了无线设备供电电池容量不足、续航能力差的问题，给煤矿井下无线技术的应用提供了一条新的思路。
【IPC分类】H02N11/00, G01K7/18
【公开号】CN204855008
【申请号】CN201520510809
【发明人】高建民, 李彦青, 郭伟伟, 赵乐平, 张雅楠
【申请人】天津华宁电子有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月15日