[发明专利]一种高温环境的无线测温系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度测量系统，特别是涉及一种用于高温环境中的温度测量系统。

背景技术

温度的测量值是工业对象中主要的温度控制参数之一。例如冶金、机械、玻璃、陶瓷、食品、化工各类工业中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的处理温度要求严格控制。监测炉内温度是涉及热力、材料、电子、信息多领域的交叉综合技术，因此采取有效措施监测炉内温度是高温设备系统急需解决的重大课题。

目前国内对高温炉的温度跟踪测量以及采集数据设备由微型温度记录仪和抗高温保温箱组成。测量过程是在记录仪进行入炉内前，要对其进行初始参数的设定，采集到的数据传送至计算机终端进行数据处理。测量结果准确度高，精确度差，并且测温设备使用不方便，推广应用有困难；再则，这种测量方式需要人工进行巡查，不能得到实时温度数据，数据具有滞后性，起不到温度实时报警功能。而有线通讯方式的电子仪表不符合高温环境测量仪表规范，实用寿命短，限制了使用范围。此外，温度传感器与测温点距离大，温度测量误差大。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种高温环境的温度测量设备，用以解决高温系统设备的温度数据的实时采集、转换、存储和发送。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种高温环境的无线测温系统，包括：无线测温端和无线汇聚终端；所述无线测温端采集的温度信号传送到无线汇聚终端，无线汇聚终端解析温度信号，并与温度实时监控中心的上位机进行通信。

所述无线测温端和无线汇聚终端之间设有无线中继器；所述无线测温端采集的温度信号传送到无线汇聚终端。无线中继器用于当测温终端与汇聚终端距离超出有效传输距离，或由于现场电磁等干扰造成的传输距离缩减的情况，其采用外置电源供电，内部设有整流，滤波电路，保证了信号传输的可靠性，真实性；同时，外置的4dB天线可保证信号传输的稳定性。

 所述无线测温端包括：温度传感器和测温终端；所述温度传感器和测温终端分离安装；使温度传感器能够更贴近测温点，温度测量精确度高，能够实时监测温度，实现温度实时监控，同时温度传感器和测温终端分离安装后，各部分体积小，安装更加灵活，不易受空间限制。

所述测温终端包括：无线测温电路板、测温终端外壳和耐火层；所述无线测温电路板固定于测温终端外壳内，所述无线测温电路板和测温终端外壳之间设有耐火层；温度传感器通过数据线与测温终端连接；所述测温终端外壳采用耐腐蚀，抗机械冲击，抗高温材料制成，可适用于高达1800℃的高温环境。

所述无线测温电路板包括：A/D转换模块、单片机和无线发射模块；所述单片机模块内设有：FLASH存储器；所述温度传感器采集实时温度，并将采集到的温度模拟信号送入测温终端中的A/D转换模块，A/D转换模块将温度模信号转换成数字信号，然后将数字信号送入单片机模块，单片机模块将数字信号进行计算、编号、存储处理并存入FLASH存储器内，无线发射模块将数字信号送出。其中A/D转换模块采用18位A/D芯片；所述单片机为低功耗高速单片机，低功耗，高灵敏度；所述无线发射模块为可调功率无线发射芯片；并采用高容量可更换锂电池为无线测温电路板供电，保证了数据的高可靠性，精确性，所述无线测温电路板整体功耗低，使用寿命长。

所述无线汇聚终端上安装GPRS模块或CDMA模块，以满足远程数据传输需求，一个汇聚终端可以接收来自几十甚至几百个测温终端传送的数据，外置天线保证了数据传输的稳定性。

本发明中所述无线汇聚终端采用以太网口，或RS-232接口，或RS-485接口。

本发明中所述无线发射模块中无线发射天线为螺旋式铜制天线，焊接在无线测温电路板中央。

本发明的工作原理如下：所述无线测温端中的温度传感器采集实时温度信号，并将采集到的温度模拟信号送入测温终端中的A/D转换模块，A/D转换模块将温度模信号转换成数字信号，然后将数字信号送入单片机，单片机将数字信号进行计算、编号、存储处理并存入FLASH存储器内，无线发射模块将数字信号通过天线送至无线中继器中或者直接发送到无线汇聚终端，无线汇聚终端解析温度信号，并与温度实时监控中心的上位机进行通信，以实现温度实时监测，报警，数据查询等功能。

本发明中所述无线发射芯片工作在433MHZ频段，采用间歇式发送；采用间歇式的发送方式保证了测量的温度的准确性，也延长了无线测温装置的使用寿命。