运动物体的定点测温装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种运动物体的定点测温装置，它包括安装在该运动物体之上的测温主体部分和安装在远离该运动物体的信号接收部分，该测温主体部分包括温差发电模块、温度检测模块和无线发射模块，该温差发电模块电接该温度检测模块和无线发射发模块以提供电能，该温度检测模块信号连接该无线发射模块，该信号接收部分包括无线接收模块和控制接口，该无线接收模块信号连接该无线发射模块，该控制接口信号连接该无线接收模块。实现了该运动物体的任何位置的定点测量，不需要任何外界电源即可完成温度检测，无需固定线线路给测温系统提供电能，使该测温装置完全不受物体运动方式的影响。
【专利说明】运动物体的定点测温装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种运动物体的定点测温装置。
【背景技术】
[0002]温度检测在生产工作中随处可见，尤其在各种高温场合，温度检测显得尤为重要。人们要通过检测被测物体的温度，以保证产品生产过程中的质量和安全性。
[0003]目前，对于高温运动物体的温度检测，尤其是针对高温旋转物体的温度检测较难实现。主要原因是定点测温系统往往需要直接安装在被测物体表面，并将测温点置于被测物体内部。但当被测物体处于运动或旋转状态时，难以通过固定线路给测温系统提供有效的电能供应。而若采用非定点测温方法，虽可将测温系统置于高温运动物体之外，但仅能得到物体外表面温度。
[0004]例如，红外测温仪虽能够在外界对被测物体表面的温度进行检测，却很难检测到被测物体内表面的温度。并且，一旦被测物体开始以不同的方式运动，这样的检测方式很难获得被测物体某固定点的准确温度，从而造成测量误差。
[0005]实用新型专利CN202614387U中介绍了一种新型的红外测温仪，该仪器可以根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，不与被测物体接触，具有不扰动被测物体温度分布场。然而该仪器的技术瓶颈有两点:首先，该仪器只能测量到被测物体外表面的温度，无法获取物体内表层或其他不同层的温度，不能实现定点测温；其次，该仪器静态测量效果较好，可是当被测对象处于运动状态时，测温点随之改变，无法实现定点温度测量。因此，在不受被测物体运动方式限制的条件下，实现对高温运动物体的定点测温，具有非常重要的工程意义。
实用新型内容
[0006]本实用新型提供了一种运动物体的定点测温装置，其克服了【背景技术】中所述的现有技术的不足。
[0007]本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是:
[0008]运动物体的定点测温装置，它包括安装在该运动物体之上的测温主体部分和安装在远离该运动物体的信号接收部分，该测温主体部分包括温差发电模块、温度检测模块和无线发射模块，该温差发电模块电接该温度检测模块和无线发射发模块以提供电能，该温度检测模块信号连接该无线发射模块，该信号接收部分包括无线接收模块和控制接口，该无线接收模块信号连接该无线发射模块，该控制接口信号连接该无线接收模块。
[0009]一实施例之中:该温度检测模块包括温度检测探头、信号处理电路和微控制器，该温度检测探头电接该信号处理电路，该信号处理电路电接该微控制器，该微控制器信号连接该无线发射模块，该温度检测探头装设在该运动物体之所需测温的位置。
[0010]一实施例之中:该温差发电模块包括温差发电片、电容和稳压电路，该温差发电片具有冷端、热端和散热片，该热端紧贴被测物体，该冷端连接散热片且该散热片暴露在该被测物体周围的空气中，该电容的两端电接该温差发电片及稳压电路。
[0011]一实施例之中:该无线接收模块和被测物体间的距离满足无线接收距离。
[0012]本技术方案与【背景技术】相比，它具有如下优点:
[0013]1、运动物体的定点测温装置包括安装在该运动物体之上的测温主体部分和安装在远离该运动物体的信号接收部分，该测温主体部分包括温差发电模块、温度检测模块和无线发射模块，通过将该温度检测模块安装在该被测物体之任何所需测温位置进行温度测量，将该温度测量结果通过无线发射模块向远距离的无线接收模块发送并被接收，从而实现被测运动物体任何位置温度的定点监测。
[0014]2、通过温差发电模块充分利用高温运动物体与外界环境的温差将热能转化为电能为该温度检测模块及无线发射模块提供电能，不需要任何外界电源即可完成温度检测。无需固定线线路给测温系统提供电能，使该测温装置完全不受物体运动方式的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0016]图1绘示了该实用新型的整体系统图。
[0017]图2绘示了本实施例中，本实用新型在回转窑上的安装示意图。
[0018]图3绘示了本实施例中，本实用新型在回转窑上的安装位置局部放大图。
[0019]图4绘示了本实施例中，本实用新型在回转窑上的安装位置剖视图。
[0020]图5绘示了本实用新型的电气连接原理图。
[0021]图6绘示了本实用新型的无线接收模块的电气连接图。
【具体实施方式】
[0022]请查阅
[0023]运动物体的定点测温装置，它包括安装在该运动物体之上的测温主体部分I和安装在远离该运动物体的信号接收部分2，该测温主体部分I包括温差发电模块11、温度检测模块12和无线发射模块13，该温差发电模块11电接该温度检测模块12和无线发射发模块13以提供电能，该温度检测模块12信号连接该无线发射模块13，该信号接收部分2包括无线接收模块21和控制接口 22，该无线接收模块21信号连接该无线发射模块13，该控制接口 22信号连接该无线接收模块21。
[0024]该装置应用在回转窑上的一较佳实施例:
[0025]回转窑3是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，属于建材设备类。回转窑工作时处于旋转状态，因此使用传统的温度检测方式很难对其温度进行准确检测。如图2所示，该测温主体部分I安装在该回转窑I炉壁外侧。
[0026]该温差发电模块11的安装位置如图3所示，其包括温差发电片111、电容112和稳压电路113，本实施例中，该电容112为具有较大电容容量的超级电容，用以储存温差发电片111所转化的电能；该温差发电片111具有冷端、热端和散热片1111，该温差发电片111的热端对准炉壁方向并紧贴炉壁，该冷端连接散热片1111，并将该散热片1111暴露在周围环境中，散热片1111的安装位置如图4所示，本实施例中，该温差发电片111采用F40550，当冷端和热端的温度差为120摄氏度时，该温差发电片最大发电电压为7.62V。其电气连接原理图如图5所示，温差发电片的输出连接超级电容112，同时温差发电片111的输出(该超级电容的两端)连接稳压电路113，由于本实施例中的温差发电片的冷端和热端之间的温差不稳定，因此本实施例采用TI公司的TPS61201超低输入电压升压芯片对温差发电片的输出电压进行稳压，为整个装置提供稳定的电能。
[0027]温度检测模块12的安装位置如图3和4所示，其包括温度检测探头121、信号处理电路122和微控制器123，本实施例中，该温度检测探头121采用K型热电偶，热电偶的热端直接插入炉壁内，其冷端充分暴露在周围环境中，该温度检测探头121装设在该运动物体之所需测温的位置，其安装位置如图3和图4所示；该温度检测探头121的输出信号通过导线连接到炉壁外信号处理电路122上，本实施例中，采用K型热电偶串行模数转化器MAX6675作为信号处理电路的处理芯片，经过该信号处理电122路模数转换后的温度信号输出直接连接该微控制器123，其电气连接原理如图5所示，该微控制器123的安装位置如图3所示，本实施例中，该微控制器123采用MSP430系列低功耗单片机。
[0028]无线发射模块13的安装位置如图3所示，该无线发射模块13包括无线发射芯片。本实施例中，该无线发射芯片采用nRF2401单片射频收发芯片，该无线发射芯片通过天线131向外界发射无线信号，天线的安装位置如图3所示。
[0029]无线接收模块21的电气连接如图6所示，该无线接收模块21包括无线接收芯片。本实施例中，该无线接收芯片仍采用nRF2401单片射频收发芯片。该无线接收模块21安装在回转窑3外界环境中任何满足无线接收距离的地点。无线接收模块21的输出连接到控制接口 22，控制接口 22后可接各种控制系统。
[0030]所述运动物体的定点测温装置通过安装在该运动物体之上的测温主体部分I和安装在远离该运动物体的信号接收部分2，将该测温主体部分I安装在该运动物体之所需测温的任何位置，实现了该运动物体的任何位置的定点测量；同时通过温差发电模块11充分利用高温运动物体与外界环境的温差将热能转化为电能为该温度检测模块12及无线发射模块13提供电能，不需要任何外界电源即可完成温度检测。无需固定线路给测温系统提供电能，使该测温装置完全不受物体运动方式的影响。
[0031]以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
【权利要求】
1.运动物体的定点测温装置，其特征在于:包括安装在该运动物体之上的测温主体部分和安装在远离该运动物体的信号接收部分，该测温主体部分包括温差发电模块、温度检测模块和无线发射模块，该温差发电模块电接该温度检测模块和无线发射发模块以提供电能，该温度检测模块信号连接该无线发射模块，该信号接收部分包括无线接收模块和控制接口，该无线接收模块信号连接该无线发射模块，该控制接口信号连接该无线接收模块。
2.如权利要求1所述的运动物体的定点测温装置，其特征在于:该温度检测模块包括温度检测探头、信号处理电路和微控制器，该温度检测探头电接该信号处理电路，该信号处理电路电接该微控制器，该微控制器信号连接该无线发射模块，该温度检测探头装设在该运动物体之所需测温的位置。
3.如权利要求1所述的运动物体的定点测温装置，其特征在于:该温差发电模块包括温差发电片、电容和稳压电路，该温差发电片具有冷端、热端和散热片，该热端紧贴被测物体，该冷端连接散热片且该散热片暴露在该被测物体周围的空气中，该电容的两端电接该温差发电片及稳压电路。
4.如权利要求1所述的运动物体的定点测温装置，其特征在于:该无线接收模块和被测物体间的距离满足无线接收距离。
【文档编号】H02N11/00GK203721019SQ201420095467
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】吴德会, 陈俊, 李超, 游德海 申请人:厦门大学