一种测温电缆的制作方法

本实用新型涉及一种测温电缆，更确切地说,本实用新型涉及一种用在粮仓、煤仓测量粮食和煤温度的测温电缆。

背景技术：

众所周知，温度环境对于粮食和煤的储存至关重要，它直接决定了粮食和煤的质量状况。适宜、稳定的温度环境才能保证其质量的优良，因此温度是粮仓、煤仓的重要监控项目。目前大多数的测温技术是将温度传感器直接放入粮食和煤堆中，将传感器采集的温度信号上传到电脑以方便对粮仓和煤仓温度环境的监控。但是由于粮仓和煤仓的体积过大，不同区域、不同深度点的温度差异较大，人工使用温度传感器对少数点的温度进行监测不能完全体现整个仓体的温度状况。因此，想要实现对整个仓体的全面温度监控，就需要在不同区域、不同深度安装温度传感器进行温度测量。如果使用普通的温度传感器进行测量，不但不易安装、容易损坏，还难以确定安装深度和安装位置，要对整个仓体进行全面、多点监测是很困难的。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服了现有技术存在不易安装、容易损坏、难以确定安装深度与安装位置和要对整个仓体进行全面、多点监测是很困难的问题，提供了一种测温电缆。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：所述的一种测温电缆包括N段结构相同的塑料管、N个结构相同的金属连接保护套、2根结构相同的钢丝、三根带有绝缘皮的导线、尖头金属保护套与N个结构相同的温度传感器；其中：N大于等于20小于等于100.

N段结构相同的塑料管与N个结构相同的金属连接保护套相间地首尾套装连接，N段结构相同的塑料管与N个结构相同的金属连接保护套之间的接触部分采用胶粘固定，N个结构相同的温度传感器安装在N个结构相同的金属连接保护套上的温度传感器安装通孔中，三根带有绝缘皮的导线安装在N个结构相同的金属连接保护套上的导线安装通孔与N段结构相同的塑料管中，N个结构相同的温度传感器并联连接在三根带有绝缘皮的导线上，2根结构相同的钢丝安装在N段结构相同的塑料管与N个结构相同的金属连接保护套上的4个结构相同的钢丝安装通孔中，尖头金属保护套套装在第一个金属连接保护套的右端轴上，第一个金属连接保护套与尖头金属保护套之间采用过渡配合。

技术方案中所述的金属连接保护套为由左端轴、中段轴与右段轴组成的三段式阶梯轴类结构件，左端轴与右段轴的结构尺寸完全相同，中段轴的直径、轴向长度均大于左端轴或右段轴的直径、轴向长度；金属连接保护套上沿轴向均匀地设置有4个结构相同的横截面为圆形的钢丝安装通孔，4个结构相同的钢丝安装通孔的中心连线为一正方形，右侧2个结构相同的钢丝安装通孔的中心连线中间的右侧设置有横截面为圆形的导线安装通孔，左侧2个结构相同的钢丝安装通孔的中心连线中间的左侧设置有横截面为圆形的温度传感器安装通孔，温度传感器安装通孔与导线安装通孔的回转轴线平行，并相对于金属连接保护套的回转轴线对称设置，温度传感器安装通孔的直径大于导线安装通孔的直径，在每一个金属连接保护套上用激光打上温度传感器标记。

技术方案中所述的尖头金属保护套由一个圆锥体与一个圆环体组成，圆锥体的底端直径与圆环体的外径相等，圆环体的内径与金属连接保护套中的右端轴直径相等，圆锥体的底端与圆环体的一端连成一体，圆锥体与圆环体的回转轴线共线，尖头金属保护套的圆锥体的锥角设置为120°。

技术方案中所述的塑料管的径向尺寸固定，塑料管的内径和金属连接保护套的左端轴或右段轴的直径相同，塑料管的外径与金属连接保护套的中段轴的直径相同，塑料管的轴向尺寸选择范围为0.5米到1米。

技术方案中所述的N个结构相同的温度传感器安装在N个结构相同的金属连接保护套上的温度传感器安装通孔中是指:将型号为DS18B20的温度传感器装入钢管中，用胶状填充物灌注、封闭，再将灌注后的钢管安装在金属连接保护套上的温度传感器安装通孔内，钢管与温度传感器安装通孔之间采用过渡配合连接，每一个金属连接保护套都安装有一个灌注后的钢管。

技术方案中所述的2根结构相同的钢丝安装在N段结构相同的塑料管与N 个结构相同的金属连接保护套上的4个结构相同的钢丝安装通孔中是指:所述的 2根结构相同的钢丝插入N个结构相同的金属连接保护套上的4个结构相同的钢丝安装通孔中，同侧的N个结构相同的金属连接保护套上的2个钢丝安装通孔共用一根钢丝；第一根钢丝的一端从第一个金属连接保护套上的一个钢丝安装通孔的左孔口插入从右孔口伸出，再从与这个钢丝安装通孔同侧的另一个钢丝安装通孔的右孔口插入从左孔口伸出，并将这根钢丝的两端头在2个钢丝安装通孔的左侧对齐；同样地将另一根钢丝与另外2个钢丝安装通孔采取相同的连接方式安装，再将2根钢丝的4个端头在4个钢丝安装通孔的左侧对齐，之后在2根结构相同的钢丝上套装第一段塑料管，第一段塑料管的右端套装在第一个金属连接保护套的左端轴上，接下来在2根结构相同的钢丝上套装第二个金属连接保护套，第二个金属连接保护套的右端轴插入第一段塑料管的左端中，第二段塑料管套装在2根结构相同的钢丝上，第二段塑料管的右端套装第二个金属连接保护套的左端轴上，第三个金属连接保护套与第三段塑料管、第四个金属连接保护套与第四段塑料管，直至第N个结构相同的金属连接保护套与第N 段塑料管采用同样的方式依次套装在2根结构相同的钢丝上，第N个结构相同的金属连接保护套的右端轴插入第N-1个第一段塑料管的左端中，第N段塑料管的右端套装在第N个金属连接保护套的左端轴上，连接所需长度的电缆；整个测温电缆按照从右向左的顺序安装并采用2根结构相同的钢丝将N个结构相同的金属连接保护套与N段结构相同的塑料管串联起来。

技术方案中所述的N个结构相同的温度传感器并联连接在三根带有绝缘皮的导线上是指：型号为DS18B20的温度传感器设置有引脚VDD、引脚GND与单数据总线引脚DQ，将每一个温度传感器的3只引脚分别和三根带有绝缘皮的导线中相对应的导线连接，型号为DS18B20的温度传感器的分辨率可以达到±0.5摄氏度。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述的一种测温电缆可以同时对多个位置的温度进行测量，并且所测点的空间定位明确，可以多次对同一点进行温度测量，方便进行结果比对，得出不同室温、不同湿度下仓库内的温度变化，可以更好的进行仓库的贮存工作；

2.本实用新型所述的一种测温电缆采用金属丝和塑料管同时使用的结构，增加了测温电缆外部结构的强度，拓宽了测温电缆的适用范围；

3.本实用新型所述的一种测温电缆将所使用的温度传感器用金属连接保护套包裹起来，使得温度传感器在使用中免受破坏和干扰，增强测温电缆的精确度和使用寿命；

4.本实用新型所述的一种测温电缆选用型号为DS18B20的温度传感器，其分辨率可以达到±0.5摄氏度，提高了测温电缆的感度和精度；

5.本实用新型所述的一种测温电缆选用的型号为DS18B20的温度传感器可以通过特有的内部ID好区分所得数据对应的测量点位置；

6.本实用新型所述的一种测温电缆采用的金属连接保护套虽然结构简单，但是导热性好，对温度的变化感知更加灵敏，又同时承担了多项功能任务，使整个结构得到了简化；

7.本实用新型所述的一种测温电缆将各个传感器同时并联到三条总线上，可以达到对温度传感器进行统一管理的目的。

8.本实用新型所述的一种测温电缆的头部采用的开放型设计，使用者可以根据自己的实际情况外接不同的数据处理器，使设计更加人性化。

9.本实用新型所述的一种测温电缆结构简单，材料常见，可以降低使用、制造成本，后续维护成本小，具有良好的经济性。

10.本实用新型所述的一种测温电缆结构末尾的金属保护套为尖头形状，方便电缆在使用中深入待测仓体底部。

11.本实用新型所述的一种测温电缆具有良好的抗腐蚀性能，防水、防油，具有较好柔性，在恶劣的环境下工作，也保有较长使用寿命和测量精度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型所述的一种测温电缆结构组成的示意图；

图2为本实用新型所述的一种测温电缆中所采用的金属连接保护套结构组成的主视图；

图3为本实用新型所述的一种测温电缆中所采用的金属连接保护套结构组成的左视图；

图4为本实用新型所述的一种测温电缆中所采用的金属连接保护套结构组成的左视图；

图5为本实用新型所述的一种测温电缆中所采用的金属连接保护套结构组成的右视图；

图6为本实用新型所述的一种测温电缆中所采用的温度传感器的安装位置与接线关系的结构示意图。

图中:1.塑料管，2.金属连接保护套，3.钢丝，4.导线，5.尖头金属保护套， 6.温度传感器标记，7.温度传感器安装通孔，8.钢丝安装通孔,9.导线安装通孔,10.胶状填充物，11.温度传感器,12.钢管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

参阅图1，本实用新型所述的一种测温电缆包括起支撑保护及定位作用的N 段结构相同的塑料管1、N个结构相同的金属连接保护套2、2根结构相同的钢丝3、三根带有绝缘皮的导线4、尖头金属保护套5与N个结构相同的温度传感器11；其中：同一根测温电缆中每两个温度传感器11之间的间距，即每段塑料管1的长度相同，长度范围为0.5米到1米。目前的煤仓、粮仓高度均根据使用者需求设定，高度范围为10米到50米。因此在一根测温电缆中，N的个数为仓体高度/塑料管长度，数量范围为20个到100个。具体数量N均可根据使用的实际情况通过仓体高度与塑料管长度之间的数量关系选定。

参阅图1，所述的金属连接保护套2为三段式阶梯轴类结构件，左端轴、中段轴与右段轴同轴，左端轴与右段轴的结构尺寸完全相同，中段轴的直径、轴向长度均大于左端轴与右段轴的直径、轴向长度。

参阅图2与图3，金属连接保护套2上沿轴向均匀地设置有4个结构相同的横截面为圆形的钢丝安装通孔8，4个结构相同的钢丝安装通孔8的中心连线为一正方形，右侧2个结构相同的钢丝安装通孔8的中心连线中间的右侧设置有横截面为圆形的导线通孔9，左侧2个结构相同的钢丝安装通孔8的中心连线中间的左侧设置有横截面为圆形的温度传感器安装通孔7，温度传感器安装通孔7 的直径大于导线通孔9的直径。

所述的2根结构相同的钢丝3插入N个结构相同的金属连接保护套2上的4 个结构相同的钢丝安装通孔8中，同侧的N个结构相同的金属连接保护套2上的2个钢丝安装通孔8共用一根钢丝3。第一根钢丝3的一端开始从测温电缆头部的第一个金属连接保护套2上的一个钢丝安装通孔8的左孔口插入从右孔口伸出，再从与这个钢丝安装通孔8同侧的另一个钢丝安装通孔8的右孔口插入从左孔口伸出，并将这根钢丝3(2段钢丝)的两端头在2个钢丝安装通孔8的左侧对齐；同样地将另一根钢丝3与另外两个钢丝安装通孔8采取相同的连接方式安装，再将2根钢丝3(4段钢丝)的4个端头在4个钢丝安装通孔8的左侧对齐，之后在2根结构相同的钢丝3(4段钢丝)上套装第一段塑料管1，第一段塑料管1的右端套装在第一个金属连接保护套2的左端轴上，接下来在2 根结构相同的钢丝3上套装第二个金属连接保护套2，第二个金属连接保护套2 的右端轴插入第一段塑料管1的左端中，第二段塑料管1套装在2根结构相同的钢丝3上，第二段塑料管1的右端套装第二个金属连接保护套2的左端轴上，第三个金属连接保护套2与第三段塑料管1、第四个金属连接保护套2与第四段塑料管1、……、直至第N个结构相同的金属连接保护套2与第N段塑料管1套装在两根结构相同的钢丝3(4段钢丝)上，第N个结构相同的金属连接保护套 2的右端轴插入第N-1个第一段塑料管1的左端中，第N段塑料管1的右端套装在第N个金属连接保护套2的左端轴上，最终达到所需长度的电缆；整个测温电缆按照从下(右)向上(左)的顺序安装，N个结构相同的金属连接保护套2 和N段结构相同的塑料管1相间布置，2根结构相同的钢丝3将N个结构相同的金属连接保护套2与N段结构相同的塑料管1串联起来。这种采用2根结构相同的钢丝3串联的方式可以提高整个测温电缆的强度和韧性，减少金属的使用，使测温电缆大幅度减重。

所述的金属连接保护套2采用中间宽两边稍窄的阶梯轴式结构是为了方便塑料管1的顺利套装，又为塑料管1提供了一定的导向与定位作用，保证了整个电缆的直线结构形式。

所述的塑料管1的径向尺寸固定，塑料管1的内径和金属连接保护套2的左端轴与右段轴的径向尺寸相同，塑料管1的外径与金属连接保护套2中段轴的径向尺寸相同。塑料管1的实际轴向尺寸则由测温电缆实际工作中监测点的间隔距离决定，选择范围为0.5米到1米。

N段结构相同的塑料管1与N个结构相同的金属连接保护套2相间地首尾套装后，塑料管1与金属连接保护套2之间的接触部分采用胶粘固定，以保障测温电缆强度。另外为了方便传感器的维护和使用，在每一个金属连接保护套2 上用激光打上温度传感器标记6。在金属连接保护套2上所设置的导线通孔9(如图5所示)对插入其中的导线4有定位与保护作用，使本实用新型所述的测温电缆外部结构简洁明了，保障温度传感器接线安全。

测温电缆结构中要特别强调的是，在测温电缆的头部即在第一个金属连接保护套2的一(右)端安装1个尖头金属保护套5，尖头金属保护套5由一个圆锥体与一个圆环体组成，圆锥体的底端直径与圆环体的外径相等，圆环体的内径与金属连接保护套2中的右端轴直径相等，圆锥体的底端与圆环体的一端连成一体，圆锥体与圆环体的回转轴线共线，圆锥体式尖头可以辅助测温电缆在使用中更顺利地插入深度较大的煤仓、粮仓中，为保障尖头金属保护套5的强度，设置尖头安全锥角为120°，第一个金属连接保护套2与尖头金属保护套5 之间采用过渡配合，保证精度又方便拆卸。

参阅图4与图6，在金属连接保护套2上所设置的温度传感器安装通孔7位于导线通孔9的对面，温度传感器安装通孔7与导线通孔9的回转轴线平行并相对于金属连接保护套2的回转轴线对称设置。在测温电缆使用过程中将型号为DS18B20的温度传感器11首先装入钢管12中，用胶状填充物10灌注、封闭，用以保护温度传感器11。再将灌注后的钢管12安装在温度传感器安装通孔7内，钢管12与温度传感器安装通孔7之间采用过渡配合，每一个金属连接保护套2 都安装有一个灌注后的钢管12，使得温度传感器11沿电缆轴向均匀分布，间隔距离相同。

型号为DS18B20的温度传感器11设置有引脚VDD(电源电压)、引脚GND(电压地)与引脚DQ(单数据总线)，将每一个温度传感器11的3只引脚分别和导线4中相对应的连线连接，使温度传感器11便于控制和使用。型号为DS18B20 的温度传感器11的分辨率可以达到±0.5摄氏度，使用型号为DS18B20的温度传感器11可以提高整个测温电缆的精度和感度，在使用中可以区分物理上所测的不同点处对应的型号为DS18B20的温度传感器11的内部ID号码。

本实用新型设计的一种测温电缆所采用的材料和结构简单，方便大量生产，广泛应用，用户可以根据自己的实际情况和使用需要确定温度传感器11的个数、间隔距离以及测温电缆总长度，并安装相应的插头或通电装置使温度传感器11 与电源和监控点连接，测温电缆头部输出端根据使用需求外接不同的数据处理装置即可。