测量位于测量通道或测量室内介质的物理属性测量探头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于测量位于测量室或测量通道中介质的物理属性测量探头。本实用新型特别涉及一种用于在流体通道的横截面的多个位置处测量局部流速及温度的测量探头。
【背景技术】
[0002]通常，在流体通道(例如通风口等)中，需要对流动介质(常为空气)的不同参数进行测量。特别地，在用于建筑物通风换气以及空气调节的系统中，应使空气的温度、湿度、流速、压力以及二氧化碳含量协调为最佳状态，由此使环境气候同时适宜于人类和物料。对此，需要谨慎确定空调或通风机的测定变量及调幅控制。在几乎所有宾馆、办公楼及工厂中均采用大型空调。近年来，在私人区域内控制居室通风的需求也日益增多。
[0003]然而，利用常规方式来提供新鲜空气的缺陷显而易见。在暖气启用状态下，如果开窗换气则会损耗能量，而缺乏通风或不正确通风则会导致空气污浊、呼吸不到新鲜空气、产生异味且无法除湿，在最糟情况下还可能形成霉菌。非控式居室通风的功能具有局限性，特别是其效率较低且造价高昂。
[0004]因此，最好能够通过空调来控制通风。然而，即便是这种方式也必须调节至最理想状态，否则过少的换气会导致舒适感不佳，而过度频繁的换气则会浪费能量，故关闭空调的参数应紧密配合且互为影响。不论待通风或空气调节的建筑物是何种类型，需要检测并相互协调的测量变量均大体相同，即空气温度、空气湿度、流速、二氧化碳含量、房间之间的压差以及过滤器上的压降。原则上，能够利用独立的测量仪器来精确检测所有这些测量变量，可在手持式多功能测量仪上加装探测器，从而便于操作。在测量中，不仅方式非常重要，测量的位置也同样重要，对于每一测量变量都多少存在更为适当的测量位置，测量位置选择的不适当或不准确可能会使测量结果出现误差。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于，提供一种用于插入测量通道或测量室中的测量探头，借助该测量探头可在预定位置准确测出测量通道或测量室中的物理变量。
[0006]本实用新型的目的还在于，提供一种用于将测量探头插入测量通道或测量室中以对其中的物理变量进行测量的方法。
[0007]本实用新型提出一种用于测量在测量通道或测量室中的介质的物理属性(测量变量)的测量探头。该测量探头包括:具有刻度的杆状探头主体，用于通过测量通道或测量室的壁部的孔口插入介质;手柄，该手柄经由转接头而布置于杆状探头主体的第一端;传感元件，布置于杆状探头主体的第二端并且构造成基于待测物理属性产生电子传感信号，其中该传感元件包括第一热敏元件及第二热敏元件，其中，所述信号收发装置与所述传感元件通过电路相连。
[0008]利用杆状测量探头(如伸缩式探头)来测量流速以及上述其他测量变量，这种测量探头通过通道壁部中相对较小的孔口伸入流体通道中，其中将对待测的物理变量敏感的传感元件布置于测量探头的顶端。这样，在测量中，可将传感元件尽可能精确地定位于流体通道横截面的预定测量位置。对于某些特定测量，统一在通道中的多个位置采取测量值。
[0009]本实用新型还提出一种用于测量在测量通道或测量室中的介质的物理属性的测量探头。该测量探头包括:探头主体，用于在测量通道或测量室的通风口旁对介质进行测定;手柄，该手柄以插接方式布置于杆状探头主体的第一端;传感元件，布置于探头主体的第二端并且构造成基于待测物理属性产生电子传感信号，其中该传感元件包括叶轮元件。
[0010]本实用新型进一步提出一种用于利用测量探头来测量通道或测量室中的介质的物理属性的方法。该方法包括以下步骤:将探头通过壁部中的孔口插入测量通道或测量室内；借助探头主体上的刻度测定测量探头相对于壁部的位置;通过传感元件测定测量通道或测量室中的介质流速及温度并发出测量信号;将测量信号发送至已由用户预先设定的智能终端，如手机;并由预装于其上的应用程序基于测量信号计算所需测量结果，以及对测量探头进行操控。
[0011]本实用新型进一步提出一种用于利用测量探头来测量通道或测量室中的介质的物理属性的方法。该方法包括以下步骤:将探头置于测量通道或测量室的通风口旁;通过传感元件测定通风口处的介质流速及温度并发出测量信号;将测量信号发送至已由用户预先设定的智能终端，如手机;并由预装于其上的应用程序基于测量信号计算所需测量结果，以及对测量探头进行操控。
[0012]在测定体积流量时，可在横截面的多点测量通过流体通道的流速并算出流经通道截面的平均流速。然后通过将平均流速与通道截面的面积相乘而得到体积流量(m3/s)。
【附图说明】
[0013]下列附图及【具体实施方式】会有助于更好地理解本实用新型。参照【附图说明】本实用新型主题的具体细节、变化方案及进一步改进，其中附图仅涉及所选的特定实施例。在图中所示的元件并非限定目的，而旨在阐明本实用新型的原理。
[0014]图1是根据本实用新型一实施例的测量探头的立体图，其杆状测量探头处于缩回状态；
[0015]图2是如图1所示的测量探头的侧视图，其杆状测量探头处于伸出状态；
[0016]图3是根据本实用新型另一实施例的测量探头的正视图；
[0017]图4是如图3所示的测量探头带有探头护盖的立体图；
[0018]图5是用于图示由图1至图4所示的测量探头的工作原理的框图。
【具体实施方式】
[0019]图1示出根据本实用新型一个实施例的测量探头的立体图。作为用于对测量通道或测量室的内部空间中的一种或多种物理变量(例如温度及流速等)进行测量的测量探头，探头100通常采用杆状的探头主体110，该探头主体110能够通过通道或测量室的壁部中的(可封闭)孔口插入内部空间中。
[0020]在下文所述的实施例中涉及测定空调的通风道的内部空间中的流速，但本实用新型不仅限于这种应用。利用同种或同类测量探头能够以相似的方式在任意测量室的内部空间中测量任意物理变量，诸如流速。在该实施例中，传感元件112适用于测定流速。其中，传感元件112包括第一热敏元件和第二热敏元件，第一热敏元件可包括热丝式风速计(也称作热球)。传感元件112布置于杆状探头主体110伸入测量通道或测量室的内部空间中的一端。传感元件112基于待测的物理变量(例如在测量通道中流动气体的流速)生成电子传感信号。
[0021]在此，通过内部电路将第一热敏元件加热到一定温度，优选为约100°C，但不限于此。随后，在将测量探头100(尤其是其第二端的传感元件112)伸入测量通道或测量室之中，此时，传感元件112的第一热敏元件(即热球)处于流体场中，流体(通常为空气)的流动会导致其温度下降，从而导致内部驱动电路需要提高驱动功率以便确保热球温度的稳定性。因此，可以通过驱动功率和风速之间的比例关系实现风速的测量。同时，第二热敏元件则对环境温度进行测量，用来补偿由于环境温度的变化而可能导致的测量误差。
[0022]在探头主体110相反于传感元件112的一端可通过转接头120与手柄140相连接，该手柄140使手工操作性更加容易。在一种实施例中该转接头120为一可旋转的转接头，以使该探头100对处于不同位置不同角度的测量点的测量更加方便。
[0023]手柄140包括一个外壳、一个位于其内的控制电路141以及一个安装电池的腔室。在探头100安装于手柄140上时，探头100的内部电路与手柄140内的控制电路相连通，使得用户可通过手柄140对探头100供电和进行控制。外壳上设有一开关，用以断开或闭合手柄140的控制电路141。
[0024]探头主体110可以是伸缩杆，在测量之前调节其长度。无论是否可对探头主体110的长度进行调节，在一次操作过程中(在采取一系列检测期间)，探头主体110的长度可保持恒定。
[0025]探头100或手柄140上还包括一个用于无线信号传输的收发装置，此收发装置可以采用蓝牙、红外线或其他任何无线通讯的技术与一智能终端30上的无线收发装置实现通信，从而可以将探头检测到的测量信号发送给智能终端30。该智能终端30可以采用TOA、便携式计算机或手机等。智能终端30上可安装一应用程序，该应用程序可以接收探头100检测到的测量信号，并基于该测量信号以及其他相关设定值计算所需测定结果。用户还可通过该应用程序实现对探头的控制，例如调整其驱动功率等。
[0026]图2是如图1所示的测量头探的立体图，其杆状测量探头100处于伸出状态。如图所示，伸缩杆上具有刻度114，通过该刻度114能够界定传感元件112到测量通道或测量室壁部的位置，