一种智能化手持式热电偶的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种智能化手持式热电偶，包括探头、手柄、手持式仪表，所述探头和手柄固定连接，所述手持式仪表通过穿过手柄的连接导线与探头电连接，所述手持式仪表包括无线通信模块、主控模块、存储模块、电源模块，所述通信模块与存储模块分别与主控模块的相应端口电连接，所述电源模块分别与通信模块和主控模块电源端口电连接，所述主控模块用于获取并转化探头的输入信号为温度信号并产生对应的时间，所述存储模块用于存储主控模块生产的数据。本实用新型通过在手持式热电偶的仪表增加无线通信模块和存储模块，使之具有在线或非在线传输测量数据和升级主控模块程序的功能，具有结构简单、智能化测量、数据传送可靠的特点。
【专利说明】
一种智能化手持式热电偶
技术领域
[0001]本实用新型属于热工仪表技术领域，涉及一种结构简单、智能化测量、数据传送可靠的智能化手持式热电偶。
【背景技术】
[0002]热电偶(thermocouple)是工业上最为常用的温度检测工具之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应，即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。作为工业测温中最广泛使用的温度传感器之一?热电偶，与铂热电阻一起，约占整个温度传感器总量的60%，热电偶通常和显示仪表等配套使用，直接测量各种生产过程中-40?1800 °C范围内的液体、蒸气和气体介质以及固体的表面温度。
[0003]手持式热电偶由于使用灵活便捷，对于不需要在线连续测温的应用场合具有投入少、维护简单而得到广泛应用。但是，传统的手持式热电偶只能显示单次测量温度，对于诸如工业电解铝现场需要测量很多电解槽的温度，现场只有采用人工笔录的形式来记录，全部测量完成后交控制中心由操作员人工录入电脑，指导铝电解生产。由于这项工作繁琐，不仅工作效率低，而且也不能保证录入数据的正确无误。此外，现在也有部分手持式数字热电偶能够存储多次测量的温度记录，但多设备测量是温度不能与设备关联，仍然需要现场人工记录，在后期需要录入管理系统时仍然需要操作员根据热电偶的记录和现场人工记录手工录入，重复劳动仍然难以避免，而且数据的人工录入仍然难以保证一致性，更难以保证测量数据的及时性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、智能化测量、数据传送可靠的特点的智能化手持式热电偶。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的，包括探头、手柄、手持式仪表，所述探头和手柄固定连接，所述手持式仪表通过穿过手柄的连接导线与探头电连接，所述手持式仪表包括无线通信模块、主控模块、存储模块、电源模块，所述通信模块与存储模块分别与主控模块的相应端口电连接，所述电源模块分别与通信模块和主控模块电源端口电连接，所述主控模块用于获取并转化探头的输入信号为温度信号并产生对应的时间，所述存储模块用于存储主控模块生产的数据。
[0006]本实用新型根据现有手持式热电偶多点测量后仍然需要人工记录或录入系统而造成的效率低、数据一致性难以保证的弊端，通过在手持式热电偶的手持式仪表增加无线通信模块和存储模块，使之具有与管理系统在线或非在线传输测量数据和必要时升级主控模块程序的功能，从而具有结构简单、智能化测量、数据传送可靠的特点。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型电气原理不意图；
[0008]图2为本实用新型结构不意图；
[0009]图中:1-探头，2-手柄，3-手持式仪表，31-无线通信模块，32-主控模块，33-存储模块，34-电源模块，4-夹持架，5-智能显示终端，6-保护套，7-耐高温绝缘材料，8-连接导线。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不得以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
[0011]如图1和2所示，本实用新型包括探头1、手柄2、手持式仪表3，所述探头I和手柄2固定连接，所述手持式仪表3通过穿过手柄2的连接导线与探头I电连接，所述手持式仪表3包括无线通信模块31、主控模块32、存储模块33、电源模块34，所述通信模块31与存储模块33分别与主控模块32的相应端口电连接，所述电源模块34分别与通信模块31和主控模块32电源端口电连接，所述主控模块32用于获取并转化探头I的输入信号为温度信号并产生对应的时间，所述存储模块33用于存储主控模块32生产的数据。
[0012]所述无线通信模块31为6?1?3、36、46、56、1311161:001:11、￥丨？;[、￥丨]\&?或2丨8&66无线通信模块，所述无线通信模块31与控制中心无线连接以传送测温数据。
[0013]所述手持式仪表3还包括RFID读写模块，所述RFID读写模块与主控模块32的相应端口电连接，所述RFID读写模块用于读取设置于预测温设备上的RFID标签以确定预测温设备的编号，所述主控模块32将预测温设备编号与测量的温度及时间相关联。
[0014]所述手持式仪表3还包括扫描模块，所述扫描模块与主控模块32的相应端口电连接，所述扫描模块用于扫描设置于预测温设备上的条形码或二维码标签以确定预测温设备的编号，所述主控模块32将预测温设备编号与测量的温度及时间相关联。
[0015]所述手持式仪表3的上部或侧部设置有与其连接并可调节宽度的夹持架4。
[0016]所述夹持架4夹持有数字式显示终端或智能显示终端5，所述数字式显示终端与手持式仪表3有线连接以显示测量温度，所述智能显示终端5与手持式仪表3无线或有线连接以显示测量温度。
[0017]所述智能显示终端5为智能手机，所述智能手机安装有热电偶控制应用程序，所述智能手机通过摄像头扫描设置于预测温设备上的条形码或二维码标签以确定预测温设备的编号并将预测温设备编号与测量的温度及时间相关联后显示并判断是否报警。
[0018]所述探头I通过套接其外的保护套6与手柄2螺纹连接，所述保护套6与探头I间填充有耐高温绝缘材料7。
[0019]所述保护套6采用高铬、高镍合金材料制造。
[0020]所述耐高温绝缘材料7为高绝缘有机改性氧化镁粉末。
[0021]本实用新型工作原理及工作过程:
[0022]本实用新型根据现有手持式热电偶多点测量后仍然需要人工记录或录入系统而造成的效率低、数据一致性难以保证的弊端，通过在手持式热电偶的手持式仪表增加无线通信模块和存储模块，使之具有与管理系统在线或非在线传输测量数据和必要时升级主控模块程序的功能。特别是采用GPRS、3G、4G、5G、Bluetooth、WiF1、WiMax或zigbee无线通信模块，GPRS、3G、4G或5G公共无线通信网络可以避免传统有线网络安装、维护带来的额外困难和降低网络投入成本，而采用Bluetooth、WiF1、WiMax或zigbee无线局域网技术可克服公共无线通信带来的后期使用成功高的困难，特别是采用低功耗的BluetootKzigbee无线通信模块，能够有效降低手持式仪表的供电要求，从而提高本实用新型的一次充电的使用时长。此外，在手持式仪表设置RFID读写模块或扫描模块，用于读取设置于预测温设备上的RFID标签或条形码、二维码以确定预测温设备的编号，然后主控模块将预测温设备编号与测量的温度及时间相关联，从而进一步实现多点、多设备测量时设备与测量温度之间的智能自动匹配，即能有效提高测量的效率，也能避免人工记录时错误。其次，在手持式仪表上部或侧部设置与其连接并可调节宽度的夹持架，并在夹持架夹持有数字式显示终端或智能显示终端以显示测量温度，即能简化手持式仪表，又能根据需要更换不同的显示终端。进一步将智能手机作为智能显示终端，在智能手机安装热电偶应用程序，并用智能手机的摄像头扫描设置于预测温设备上的条形码或二维码标签以确定预测温设备的编号，然后将预测温设备编号与测量的温度及时间相关联后显示，并与工艺阀值比较以判断是否进行报警提醒；采用智能手机作为智能显示终端不仅更换容易、成本低，而且智能手机能够根据热电偶测温的需要容易的开发专用的应用程序实现智能化和专用化，从而能够根据不同的工艺和设备特点设置阀值以实时报警提醒，且能充分利用智能手机普遍具有的摄像头解决多点、多设备测量时设备与温度的匹配难题。更进一步将采用高铬、高镍合金材料制造保护套套接于探头外并与手柄螺纹连接，保护套与探头间填充有高绝缘有机改性氧化镁粉末，不仅能够解决采用不锈钢材料制造的探头直接使用时容易因高温、腐蚀而被损坏，造成使用成本高的难题，而且通过在保护套与探头间填充有高绝缘有机改性氧化镁粉末，在充分保证热传递的情况下，还能有效保证探头的测量精度。综上所述，本实用新型具有结构简单、智能化测量、数据传送可靠的特点。
[0023]如图1和2所示，智能手机5通过夹持架4固定安装于手持式仪表3上，且智能手机5通过蓝牙(Bluetooth)与手持式仪表3的蓝牙无线通信模块31无线连接;热电偶测温前，打开智能手机5内置的专用应用程序(APP)，先采用智能手机5的摄像头扫描预测温设备上粘贴的条形码或二维码标签，确定预测温设备的编号；热电偶测温时，温度通过保护套6经填充的高绝缘有机改性氧化镁粉末7传导至探头I，探头I产生的热电势信号经连接导线8传送至手持式仪表3，手持式仪表3中的主控模块32将热电势信号转换为温度信号，通过蓝牙无线通信模块31传送给智能手机5，智能手机5通过内置的专用应用程序(APP)将预测温设备编号与测量的温度及时间关联后进行显示，并根据预设的设备工艺温度阀值以判断是否需要报警提醒。需要时，实时测温数据可通过智能手机5经GPRS、3G、4G、5G、WiFi或WiMax传送至控制中心管理系统，也可以在测量完多组温度数据后，持智能手机5或手持式仪表3到控制中心，将存储的数据一次性上传给管理系统。
【主权项】
1.一种智能化手持式热电偶，其特征在于包括探头(I)、手柄(2)、手持式仪表(3)，所述探头(I)和手柄(2)固定连接，所述手持式仪表(3)通过穿过手柄(2)的连接导线与探头(I)电连接，所述手持式仪表(3)包括无线通信模块(31)、主控模块(32)、存储模块(33)、电源模块(34)，所述通信模块(31)与存储模块(33)分别与主控模块(32)的相应端口电连接，所述电源模块(34)分别与通信模块(31)和主控模块(32)电源端口电连接，所述主控模块(32)用于获取并转化探头(I)的输入信号为温度信号并产生对应的时间，所述存储模块(33)用于存储主控模块(32)生产的数据。2.根据权利要求1所述智能化手持式热电偶，其特征在于所述无线通信模块(31)为6卩1^、36、46、56、1311161:001:11、￥丨？;[、￥丨1&?或2丨8&66无线通信模块，所述无线通信模块(31)与控制中心无线连接以传送测温数据。3.根据权利要求1所述智能化手持式热电偶，其特征在于所述手持式仪表(3)还包括RFID读写模块，所述RFID读写模块与主控模块(32)的相应端口电连接，所述RFID读写模块用于读取设置于预测温设备上的RFID标签以确定预测温设备的编号，所述主控模块(32)将预测温设备编号与测量的温度及时间相关联。4.根据权利要求1所述智能化手持式热电偶，其特征在于所述手持式仪表(3)还包括扫描模块，所述扫描模块与主控模块(32)的相应端口电连接，所述扫描模块用于扫描设置于预测温设备上的条形码或二维码标签以确定预测温设备的编号，所述主控模块(32)将预测温设备编号与测量的温度及时间相关联。5.根据权利要求1或2所述智能化手持式热电偶，其特征在于所述手持式仪表(3)的上部或侧部设置有与其连接并可调节宽度的夹持架(4)。6.根据权利要求5所述智能化手持式热电偶，其特征在于所述夹持架(4)夹持有数字式显示终端或智能显示终端(5)，所述数字式显示终端与手持式仪表(3)有线连接以显示测量温度，所述智能显示终端(5)与手持式仪表(3)无线或有线连接以显示测量温度。7.根据权利要求1或2所述智能化手持式热电偶，其特征在于所述探头(I)通过套接其外的保护套(6)与手柄(2)螺纹连接，所述保护套(6)与探头(I)间填充有耐高温绝缘材料(7)。8.根据权利要求7所述智能化手持式热电偶，其特征在于所述耐高温绝缘材料(7)为高绝缘有机改性氧化镁粉末。
【文档编号】G01K7/02GK205607544SQ201620205235
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】苏其军, 强凌海, 李顺华, 杨万章, 罗文超, 彭云涛
【申请人】云南云铝涌鑫铝业有限公司, 昆明市盛云自动化技术有限责任公司