一种用于电力调度系统的机房温度检测装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于电力调度系统的机房温度检测装置，包括固定在机房内的若干个温度传感器，所述温度传感器包括一类温度传感器、在一类温度传感器外侧环形排布的二类温度传感器，以及位于一类温度传感器和二类温度传感器之间的三类温度传感器，一类温度传感器和二类温度传感器通过三类温度传感器连接；一类温度传感器包括第一机壳，第一机壳内设置有第一热端金属片和第一冷端金属片，第一热端金属片和第一冷端金属片的连接位置设置有第一缓冲腔，第一热端金属片的连接端设置有第一弧形部，第一弧形部的两侧设置有插口。本发明能够解决现有技术的不足，实现了热电偶在机房内进行精确测温的目的，设备成本低。
【专利说明】
一种用于电力调度系统的机房温度检测装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种电力调度辅助装置，尤其是一种用于电力调度系统的机房温度检测装置。
【背景技术】
[0002]在电力调度系统中，机房是整个系统的核心部位，整个系统的信息传输都要经过机房完成。机房内安装的各类设备对于温度的要求较高，所以在机房内都要设置温度检测装置。现有的温度检测装置中，采用RTD进行温度检测精度高，但是价格昂贵，大面积使用成本高；使用热电偶成本低，但是其测量精度较差，无法满足机房内对于温度较高的控制要求。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种用于电力调度系统的机房温度检测装置，能够解决现有技术的不足，提高了热电偶测温系统的测量精度，从而实现了热电偶在机房内进行精确测温的目的。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0005]—种用于电力调度系统的机房温度检测装置，包括固定在机房内的若干个温度传感器，所述温度传感器包括一类温度传感器、在一类温度传感器外侧环形排布的二类温度传感器，以及位于一类温度传感器和二类温度传感器之间的三类温度传感器，一类温度传感器和二类温度传感器通过三类温度传感器连接;一类温度传感器包括第一机壳，第一机壳内设置有第一热端金属片和第一冷端金属片，第一热端金属片和第一冷端金属片的连接位置设置有第一缓冲腔，第一热端金属片的连接端设置有第一弧形部，第一弧形部的两侧设置有插口，第一冷端金属片的连接端插接在插口内并与第一弧形部焊接;二类温度传感器包括第二机壳，第二机壳内设置有第二热端金属片和第二冷端金属片，第二热端金属片和第二冷端金属片的连接位置设置有第二缓冲腔，第二热端金属片的连接端设置有球形包裹部，第二冷端金属片的连接端设置有空心球体，空心球体设置在球形包裹部内；三类温度传感器包括第三机壳，第三机壳内设置有第三热端金属片和第三冷端金属片，第三热端金属片和第三冷端金属片的连接位置设置有第三缓冲腔，第三热端金属片和第三冷端金属片之间通过热敏金属片连接;第三热端金属片与第一冷端金属片连接，第三冷端金属片与第一.冷金属片连接。
[0006]作为本发明的一种优选技术方案，所述第一缓冲腔内设置有海绵填充层，海绵填充层的内部设置有绝缘橡胶套，第一缓冲腔的表面设置有第一通气孔，绝缘橡胶套的表面设置有第二通气孔。
[0007]作为本发明的一种优选技术方案，所述第一通气孔垂直于第一缓冲腔设置，第二通气孔以第一通气孔为对称轴对称设置，第二通气孔与第一通气孔的轴线之间的夹角为20。。
[0008]作为本发明的一种优选技术方案，所述第一通气孔的内径从进气口至出气口逐渐变小，第一通气孔的侧壁设置有旁路管，旁路管位于第一通气孔出气口一端的接口朝向第一通气孔的进气口一端倾斜设置，旁路管位于第一通气孔进气口一端的接口与第一通气孔的轴线垂直设置。
[0009]作为本发明的一种优选技术方案，所述第二缓冲腔的表面设置有第三通气孔，空心球体内部设置有弹性金属片，弹性金属片的两端通过橡胶垫固定在空心球体内壁上，球形包裹部的内壁均匀设置有弧形接触片，弧形接触片与空心球体的外壁紧密压接。
[0010]作为本发明的一种优选技术方案，所述第三缓冲腔的外侧设置有隔热层，第三缓冲腔的内部设置有加热器。
[0011]作为本发明的一种优选技术方案，所述第三热端金属片通过第一电阻分别连接至第一三极管和第二三极管的基极，第一三极管的集电极通过第二电阻连接至高电平，第一三极管的发射极连接至第二三极管的发射极，第二三极管的集电极通过第一电容接地，第一电容两端并联有旁路，旁路包括串联的第一电感和第三电阻，第一三极管的发射极通过第四电阻接地，第一三极管的发射极连接至第一冷端金属片。
[0012]作为本发明的一种优选技术方案，所述第三冷端金属片通过第五电阻连接至第一运放的正向输入端，第一运放的反向输入端通过第六电阻接地，第一运放的反向输入端通过第七电阻连接至第一运放的输出端，第一运放的输出端通过第八电阻连接至第二冷端金属片，第二冷端金属片连接至第二运放的正向输入端，第二运放的正向输入端通过第九电阻接地，第二运放的反向输入端通过第二电容连接至第二运放的输出端，第二运放的输出端通过第十电阻连接至第一运放的正向输入端。
[0013]采用上述技术方案所带来的有益效果在于:本发明使用三种热电偶温度传感器组成温度测量的网络结构，实现对于整个机房温度的全面测量。一类温度传感器用来对一个测温区域的温度在大范围尺度上进行测量，二类温度传感器用来对一个测温区域内不同位置的具体温度进行高灵敏度的测量，并通过三类温度传感器对一类温度传感器和二类温度传感器进行补偿，实现了根据环境温度和两种温度传感器的测温变化进行动态补偿的目的。整个测温架构弥补了单个热电偶温度传感器测量结果不准确的缺陷，实现了低成本、高精度的温度测量。
【附图说明】
[0014]图1是本发明一个【具体实施方式】的结构图。
[0015]图2是本发明一个【具体实施方式】中一类温度传感器的结构图。
[0016]图3是本发明一个【具体实施方式】中二类温度传感器的结构图。
[0017]图4是本发明一个【具体实施方式】中弧形接触片与空心球体接触面的结构图。
[0018]图5是本发明一个【具体实施方式】中三类温度传感器的结构图。
[0019]图6是本发明一个【具体实施方式】中第三热端金属片和第一冷端金属片连接的电路图。
[0020]图7是本发明一个【具体实施方式】中第三冷端金属片和第二冷端金属片连接的电路图。
[0021 ]图中:1、一类温度传感器;2、二类温度传感器;3、三类温度传感器;4、第一机壳;5、第一热端金属片;6、第一冷端金属片;7、第一缓冲腔;8、第一弧形部;9、插口 ； 10、第二机壳；
11、第二热端金属片；12、第二冷端金属片；13、第二缓冲腔；14、球形包裹部；15、空心球体；16、第三热端金属片；17、第三冷端金属片；18、第三缓冲腔；19、热敏金属片；20、海绵填充层;21、绝缘橡胶套;22、第一通气孔;23、第二通气孔;24、第三通气孔;25、弹性金属片;26、橡胶垫;27、弧形接触片；28、隔热层;29、加热器;30、硬质支撑杆;31、弹性支撑杆;32、网状部;33、第三机壳;34、旁路管;Rl、第一电阻;R2、第二电阻;R3、第三电阻;R4、第四电阻;R5、第五电阻;R6、第六电阻;R7、第七电阻;R8、第八电阻;R9、第九电阻;R10、第十电阻;Cl、第一电容;C2、第二电容;L1、第一电感;Ql、第一三极管;Q2、第二三极管;Al、第一运放;A2、第二运放;VCC、高电平。
【具体实施方式】
[0022]本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。
[0023]参看附图1-7，本具体实施例包括固定在机房内的若干个温度传感器，所述温度传感器包括一类温度传感器1、在一类温度传感器I外侧环形排布的二类温度传感器2，以及位于一类温度传感器I和二类温度传感器2之间的三类温度传感器3，一类温度传感器I和二类温度传感器2通过三类温度传感器3连接;一类温度传感器I包括第一机壳4，第一机壳4内设置有第一热端金属片5和第一冷端金属片6，第一热端金属片5和第一冷端金属片6的连接位置设置有第一缓冲腔7，第一热端金属片5的连接端设置有第一弧形部8，第一弧形部8的两侧设置有插口 9，第一冷端金属片6的连接端插接在插口 9内并与第一弧形部8焊接;二类温度传感器2包括第二机壳10，第二机壳10内设置有第二热端金属片11和第二冷端金属片12，第二热端金属片11和第二冷端金属片12的连接位置设置有第二缓冲腔13，第二热端金属片11的连接端设置有球形包裹部14，第二冷端金属片12的连接端设置有空心球体15，空心球体15设置在球形包裹部14内；三类温度传感器3包括第三机壳33，第三机壳33内设置有第三热端金属片16和第三冷端金属片17，第三热端金属片16和第三冷端金属片17的连接位置设置有第三缓冲腔18，第三热端金属片16和第三冷端金属片17之间通过热敏金属片19连接；第三热端金属片16与第一冷端金属片6连接，第三冷端金属片17与第二冷端金属片12连接。所述第一缓冲腔7内设置有海绵填充层20，海绵填充层20的内部设置有绝缘橡胶套21，第一缓冲腔7的表面设置有第一通气孔22，绝缘橡胶套21的表面设置有第二通气孔23。所述第一通气孔22垂直于第一缓冲腔7设置，第二通气孔23以第一通气孔22为对称轴对称设置，第二通气孔23与第一通气孔22的轴线之间的夹角为20°。所述第一通气孔22的内径从进气口至出气口逐渐变小，第一通气孔22的侧壁设置有旁路管34，旁路管34位于第一通气孔22出气口一端的接口朝向第一通气孔22的进气口一端倾斜设置，旁路管34位于第一通气孔22进气口一端的接口与第一通气孔22的轴线垂直设置。所述第二缓冲腔13的表面设置有第三通气孔24，空心球体15内部设置有弹性金属片25，弹性金属片25的两端通过橡胶垫26固定在空心球体15内壁上，球形包裹部14的内壁均匀设置有弧形接触片27，弧形接触片27与空心球体15的外壁紧密压接。所述第三缓冲腔18的外侧设置有隔热层28，第三缓冲腔18的内部设置有加热器29。所述第三热端金属片16通过第一电阻Rl分别连接至第一三极管Ql和第二三极管Q2的基极，第一三极管Ql的集电极通过第二电阻R2连接至高电平VCC，第一三极管Ql的发射极连接至第二三极管Q2的发射极，第二三极管Q2的集电极通过第一电容Cl接地，第一电容Cl两端并联有旁路，旁路包括串联的第一电感LI和第三电阻R3，第一三极管Ql的发射极通过第四电阻R4接地，第一三极管Ql的发射极连接至第一冷端金属片6。所述第三冷端金属片17通过第五电阻R5连接至第一运放Al的正向输入端，第一运放Al的反向输入端通过第六电阻R6接地，第一运放Al的反向输入端通过第七电阻R7连接至第一运放Al的输出端，第一运放Al的输出端通过第八电阻R8连接至第二冷端金属片12，第二冷端金属片12连接至第二运放A2的正向输入端，第二运放A2的正向输入端通过第九电阻R9接地，第二运放A2的反向输入端通过第二电容C2连接至第二运放A2的输出端，第二运放A2的输出端通过第十电阻RlO连接至第一运放Al的正向输入端。
[0024]另外，弧形接触片27与球形包裹部14之间设置有硬质支撑杆30和弹性支撑杆31，硬质支撑杆30和弹性支撑杆31与弧形接触片27接触的一端的间距大于硬质支撑杆30和弹性支撑杆31与球形包裹部14接触的一端的间距，硬质支撑杆30和弹性支撑杆31之间的夹角为35°，位于弹性支撑杆31下方的弧形接触片27外表面设置有网状部32。随着温度的变化，弹性支撑杆31和弹性金属片25的弹性形变系数均会随着发生变化，从而实现弧形接触片27与空心球体15接触面的同步变化，网状部3 2与空心球体15的接触面的改变可以明显改变接触电阻的大小，从而实现二类温度传感器对于温度的快速动态补偿，提高测温精度。
[0025]热敏金属片19可以采用现有技术中常见的50N1-10Co_Fe热敏合金。但是，经过发明人的进一步研究，发现使用下面的热敏合金，其补偿的线性度更加均匀。
[0026]上述热敏合金包括:23.5wt°/c^N1、3.5wt°/c^Y、12wt°/c^Fe、1.35wt°/c^Ag、2.5wt°/c^Au、5.7wt°/c^Sn、25.5wt°/c^Al、7.8wt°/c^W、4wt°/c^Si，19wt°/c^Pb，余量为Cu。
[0027]在温度传感器的布置方面，一类温度传感器与二类温度传感器的间距保持在3米以上，每个一类传感器外侧至少设置5个二类温度传感器，二类温度传感器不知道具体数量根据测温面积确定，每个二类温度传感器的平均测温面积不大于1.5平方米。
[0028]在对温度测量信号进行采集处理过程中，使用二类温度传感器的测量结果进行拟合，形成一类温度传感器周围的温度曲线分布等高图。选取等高曲线上若干个取样点，将取样点上的温度数值进行线性拟合，将拟合的结果与一类温度传感器上的测量数据进行对比，将一类温度传感器的测量数据调整至与各拟合结果的偏差值距离最小，同时将一类温度传感器数据的调整作为偏移系数，对二类数据传感器的测量结果进行加权处理。
[0029]本发明可以根据不同面积的机房进行灵活布置，成本低，检测精确度高。本发明是对现有技术中的热电偶温度传感器进行改进后，形成上述温度测量装置的，热电偶的基本结构和工作原理属于公知常识，在此不再详述。
[0030]上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。
【主权项】
1.一种用于电力调度系统的机房温度检测装置，包括固定在机房内的若干个温度传感器，其特征在于:所述温度传感器包括一类温度传感器(I)、在一类温度传感器(I)外侧环形排布的二类温度传感器(2)，以及位于一类温度传感器(I)和二类温度传感器(2)之间的三类温度传感器(3)，一类温度传感器(I)和二类温度传感器(2)通过三类温度传感器(3)连接;一类温度传感器(I)包括第一机壳(4)，第一机壳(4)内设置有第一热端金属片(5)和第一冷端金属片(6)，第一热端金属片(5)和第一冷端金属片(6)的连接位置设置有第一缓冲腔(7)，第一热端金属片(5)的连接端设置有第一弧形部(8)，第一弧形部(8)的两侧设置有插口(9)，第一冷端金属片(6)的连接端插接在插口(9)内并与第一弧形部(8)焊接;二类温度传感器(2)包括第二机壳(10)，第二机壳(10)内设置有第二热端金属片(11)和第二冷端金属片(12)，第二热端金属片(11)和第二冷端金属片(12)的连接位置设置有第二缓冲腔(13)，第二热端金属片(11)的连接端设置有球形包裹部(14)，第二冷端金属片(12)的连接端设置有空心球体(15)，空心球体(15)设置在球形包裹部(14)内；三类温度传感器(3)包括第三机壳(33)，第三机壳(33)内设置有第三热端金属片(16)和第三冷端金属片(17)，第三热端金属片(16)和第三冷端金属片(17)的连接位置设置有第三缓冲腔(18)，第三热端金属片(16)和第三冷端金属片(17)之间通过热敏金属片(19)连接;第三热端金属片(16)与第一冷端金属片(6)连接，第三冷端金属片(17)与第二冷端金属片(12)连接。2.根据权利要求1所述的用于电力调度系统的机房温度检测装置，其特征在于:所述第一缓冲腔(7)内设置有海绵填充层(20)，海绵填充层(20)的内部设置有绝缘橡胶套(21)，第一缓冲腔(7)的表面设置有第一通气孔(22)，绝缘橡胶套(21)的表面设置有第二通气孔(23)。3.根据权利要求2所述的用于电力调度系统的机房温度检测装置，其特征在于:所述第一通气孔(22)垂直于第一缓冲腔(7)设置，第二通气孔(23)以第一通气孔(22)为对称轴对称设置，第二通气孔(23)与第一通气孔(22)的轴线之间的夹角为20°。4.根据权利要求3所述的用于电力调度系统的机房温度检测装置，其特征在于:所述第一通气孔(22)的内径从进气口至出气口逐渐变小，第一通气孔(22)的侧壁设置有旁路管(34)，旁路管(34)位于第一通气孔(22)出气口 一端的接口朝向第一通气孔(22)的进气口一端倾斜设置，旁路管(34)位于第一通气孔(22)进气口一端的接口与第一通气孔(22)的轴线垂直设置。5.根据权利要求1所述的用于电力调度系统的机房温度检测装置，其特征在于:所述第二缓冲腔(13)的表面设置有第三通气孔(24)，空心球体(15)内部设置有弹性金属片(25)，弹性金属片(25)的两端通过橡胶垫(26)固定在空心球体(15)内壁上，球形包裹部(14)的内壁均匀设置有弧形接触片(27)，弧形接触片(27)与空心球体(15)的外壁紧密压接。6.根据权利要求1所述的用于电力调度系统的机房温度检测装置，其特征在于:所述第三缓冲腔(18)的外侧设置有隔热层(28)，第三缓冲腔(18)的内部设置有加热器(29)。7.根据权利要求1所述的用于电力调度系统的机房温度检测装置，其特征在于:所述第三热端金属片(16)通过第一电阻(Rl)分别连接至第一三极管(Ql)和第二三极管(Q2)的基极，第一三极管(Ql)的集电极通过第二电阻(R2)连接至高电平(VCC)，第一三极管(Ql)的发射极连接至第二三极管(Q2)的发射极，第二三极管(Q2)的集电极通过第一电容(Cl)接地，第一电容(Cl)两端并联有旁路，旁路包括串联的第一电感(LI)和第三电阻(R3)，第一三极管(Ql)的发射极通过第四电阻(R4)接地，第一三极管(Ql)的发射极连接至第一冷端金属片(6)08.根据权利要求1所述的用于电力调度系统的机房温度检测装置，其特征在于:所述第三冷端金属片(17)通过第五电阻(R5)连接至第一运放(Al)的正向输入端，第一运放(Al)的反向输入端通过第六电阻(R6)接地，第一运放(Al)的反向输入端通过第七电阻(R7)连接至第一运放(Al)的输出端，第一运放(Al)的输出端通过第八电阻(R8)连接至第二冷端金属片(12)，第二冷端金属片(12)连接至第二运放(A2)的正向输入端，第二运放(A2)的正向输入端通过第九电阻(R9)接地，第二运放(A2)的反向输入端通过第二电容(C2)连接至第二运放(A2)的输出端，第二运放(A2)的输出端通过第十电阻(RlO)连接至第一运放(Al)的正向输入端。
【文档编号】G01K7/02GK105953936SQ201610350624
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】高冰
【申请人】国网河北省电力公司衡水供电分公司