專利名稱：管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是涉及溫度檢測裝置結構的改進。
背景技術：
隨著現代科學技術的發展，物聯網概念出現在人們生活的各個方面。信息收集與傳輸的自動化、低成本化、實時化越來越受到人們的重視。溫度在人們的生活中或一些工業現場顯得至關重要，而對管道溫度的準確測量、處理、收集、傳輸提出了越來越高的要求。管道中流動的液體的溫度是實時變化的，有的甚至是有腐蝕性的。例如液化石油管道、用戶供暖管道、液態化學品輸送管道、鍋爐房出水和回水管道等，這些管道內的液體的溫度的變化直接影響人們的生活或工業現場的安全。對管道內液體溫度的監測和管控變的十分必要。
發明內容本實用新型就是針對上述問題，提供一種測量準確，傳輸、接收信號方便的管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案，本實用新型包括溫度傳感器、從單元、主單元和無線MODEM，其結構要點溫度傳感器、從單元、主單元、無線MODEM依次相連；所述溫度傳感器用于采集管道內的溫度信號并輸入給從單元，從單元將輸入的溫度信號進行轉換放大后輸入給主單元，主單元收集各從單元輸入的溫度信號并通過無線MODEM進行無線傳輸。作為一種優選方案，本實用新型所述溫度傳感器采用鉬電阻溫度傳感器。作為另一種優選方案，本實用新型所述從單元包括第一單片機、溫度采集模塊、第一 485模塊、第一存儲器,第一單片機端口分別與溫度米集模塊端口、第一 485模塊端口、第一存儲器端口相連，溫度采集模塊端口與溫度傳感器端口相連，第一 485模塊端口與主單元端口相連。作為另一種優選方案，本實用新型所述主單元包括第二單片機、第二存儲器、第二485模塊，第二單片機端口分別與第二存儲器端口、第二 485模塊端口、無線MODEM端口相連,第二 485模塊與所述第一 485模塊端口相連。作為另一種優選方案，本實用新型所述溫度采集模塊包括基準電壓源、濾波電路、溫度轉換電路和放大電路，濾波電路端口分別與基準電壓源端口、溫度轉換電路端口、放大電路端口相連，溫度轉換電路端口分別與放大電路端口、溫度傳感器端口相連，放大電路輸出端口與第一單片機端口相連。作為另一種優選方案，本實用新型所述放大電路包括差分放大電路和三運放數據放大器，溫度傳感器、差分放大電路、三運放數據放大器、第一單片機依次相連。其次，本實用新型所述第一單片機采用ST32F100R8單片機。另外，本實用新型所述第二單片機采用LPC1764單片機。[0013]本實用新型有益效果本實用新型溫度傳感器用于采集管道內的溫度信號并輸入給從單元，從單元將輸入的溫度信號進行轉換放大后輸入給主單元，實現了管道液體溫度的精確測量。本實用新型主單元收集各從單元輸入的溫度信號并通過無線MODEM進行無線傳輸，可將檢測信號發送到管控中心電腦或管控人的手機，系統可以在GSM、CDMA等不同制式的模塊間替換。上班時間，系統可將數據發送至辦公區的PC機；下班時間，管控人員也可通過手機實時查詢系統運行狀態。另外，由于采用無線傳輸方式，施工布線、維修方便。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。本實用新型保護范圍不僅局限于以下內容的表述。
圖1是本實用新型結構示意圖。圖2是本實用新型電路原理框圖。圖3是本實用新型溫度采集模塊電路原理框圖。圖4是本實用新型溫度轉換電路電路原理圖。圖5是本實用新型差分放大電路電路原理圖。圖6是本實用新型三運放數據放大器電路原理圖。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型包括溫度傳感器、從單元、主單元和無線MODEM，溫度傳感器、從單元、主單元、無線MODEM依次相連；所述溫度傳感器用于采集管道內的溫度信號并輸入給從單元，從單元將輸入的溫度信號進行轉換放大后輸入給主單元，主單元收集各從單元輸入的溫度信號并通過無線MODEM進行無線傳輸。每一個從單元負責測量一個管道的液體的溫度信息。所述溫度傳感器采用鉬電阻溫度傳感器。金屬鉬(Pt)的電阻值隨溫度變化而變化，并且具有很好的重現性和穩定性，利用鉬的此種物理特性支撐的傳感器成為鉬電阻溫度傳感器，鉬電阻溫度傳感器精度高、穩定性好、測量溫度范圍廣(-200°C 650°C );它可以被制成各種標準溫度計，包括國家和世界基準溫度的計量和校準。將鉬電阻封裝在金屬殼體內，通過螺紋可以固定在管道上，溫度與管路液體一致性好，中間通過導線引出，供外圍電路測量使用。所述從單兀包括第一單片機、溫度米集模塊、第一 485模塊、第一存儲器,第一單片機端口分別與溫度采集模塊端口、第一 485模塊端口、第一存儲器端口相連，溫度采集模塊端口與溫度傳感器端口相連，第一 485模塊端口與主單元端口相連。所述主單元包括第二單片機、第二存儲器、第二 485模塊，第二單片機端口分別與第二存儲器端口、第二 485模塊端口、無線MODEM端口相連，第二 485模塊與所述第一 485模塊端口相連。通過第一單片機、第二單片機除可傳輸測量的溫度數據外，還可以傳輸其它控制信息和監控信息，數據傳輸方向既可以上行傳輸(從單元到主單元)，也可以下行傳輸(主單元到從單元)。主單元可以通過MODEM定時發送整個現場的數據信息到管控中心或管控人的手機。管控中心或管控人的手機也可以隨時向主單元發送查詢指令，主單元收到指令后執行相應的操作。另外，為節約成本，同時保證數據的可靠傳輸，主單元和從單元之間采用工業現場三線制RS485通信方式進行通信。所述溫度采集模塊包括基準電壓源、濾波電路、溫度轉換電路和放大電路，濾波電路端口分別與基準電壓源端口、溫度轉換電路端口、放大電路端口相連，溫度轉換電路端口分別與放大電路端口、溫度傳感器端口相連，放大電路輸出端口與第一單片機端口相連。如圖4所示，REF3V3為電壓基準源輸出的恒定的3. 3V電壓，當J2所接的PT100傳感器的電阻值發生變化的時候，Vdifp的電壓發生變化，而Vdifn處的電壓恒定不變，將二者的差值送入放大電路的反相和同相輸入端，放大后采集當時的電壓值，轉化為當時的溫度值。鉬電阻溫度傳感器零度阻值為100 Ω，電阻變化率為O. 3851 Ω/Γ，當電流為ImA時，溫升為O. 05°C ；當測試電流為5mA時，溫升為2. 2V。所述放大電路包括差分放大電路和三運放數據放大器，溫度傳感器、差分放大電路、三運放數據放大器、第一單片機依次相連。如圖5所示，為了保證運放兩個輸入端對地的電阻平衡，同時為了避免降低共模抑制比，通常要求R12 = R13，R14 = R15。在理想條件下，由于“虛斷”，i+ =· i_ = 0，利用疊加定理可求得方向輸入端的電位為
權利要求1.管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置，包括溫度傳感器、從單元、主單元和無線MODEM，其特征在于溫度傳感器、從單元、主單元、無線MODEM依次相連；所述溫度傳感器用于采集管道內的溫度信號并輸入給從單元，從單元將輸入的溫度信號進行轉換放大后輸入給主單元，主單元收集各從單元輸入的溫度信號并通過無線MODEM進行無線傳輸。
2.根據權利要求1所述管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置，其特征在于所述溫度傳感器采用鉬電阻溫度傳感器。
3.根據權利要求1所述管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置，其特征在于所述從單元包括第一單片機、溫度米集模塊、第一 485模塊、第一存儲器,第一單片機端口分別與溫度采集模塊端口、第一 485模塊端口、第一存儲器端口相連，溫度采集模塊端口與溫度傳感器端口相連，第一 485模塊端口與主單元端口相連。
4.根據權利要求3所述管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置，其特征在于所述主單元包括第二單片機、第二存儲器、第二 485模塊，第二單片機端口分別與第二存儲器端口、第二 485模塊端口、無線MODEM端口相連，第二 485模塊與所述第一 485模塊端口相連。
5.根據權利要求3所述管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置，其特征在于所述溫度采集模塊包括基準電壓源、濾波電路、溫度轉換電路和放大電路，濾波電路端口分別與基準電壓源端口、溫度轉換電路端口、放大電路端口相連，溫度轉換電路端口分別與放大電路端口、溫度傳感器端口相連，放大電路輸出端口與第一單片機端口相連。
6.根據權利要求5所述管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置，其特征在于所述放大電路包括差分放大電路和三運放數據放大器，溫度傳感器、差分放大電路、三運放數據放大器、第一單片機依次相連。
7.根據權利要求3所述管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置，其特征在于所述第一單片機采用ST32F100R8單片機。
8.根據權利要求4所述管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置，其特征在于所述第二單片機采用LPC1764單片機。
專利摘要管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置，是涉及溫度檢測裝置結構的改進。本實用新型提供一種測量準確，傳輸、接收信號方便的管道液體溫度的測量與數據傳輸裝置。本實用新型包括溫度傳感器、從單元、主單元和無線MODEM，其結構要點溫度傳感器、從單元、主單元、無線MODEM依次相連；所述溫度傳感器用于采集管道內的溫度信號并輸入給從單元，從單元將輸入的溫度信號進行轉換放大后輸入給主單元，主單元收集各從單元輸入的溫度信號并通過無線MODEM進行無線傳輸。
文檔編號G08C17/02GK202903361SQ20122063140
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者杜方, 胡穎, 張二鵬 申請人:奧維通信股份有限公司