[发明专利]一种无线压力温度一体化传感器

说明书

本发明涉及一种无线压力温度一体化传感器，其特征在于，至少包括第一壳体(1)和第二壳体(2)，所述第一壳体(1)和所述第二壳体(2)之间设置有以可拆卸的方式卡固在所述第一壳体(1)的开口位置的支架(3)，所述支架(3)与第二壳体(2)中间设置有至少一个PCB传感器(4)，所述PCB传感器(4)由至少一个MCU处理器、至少一个压力传感器和至少一个温度传感器集成构成，所述PCB传感器(4)通过NB‑IOT通讯装置(7)与云服务器连接。本发明的结构简单，小型化，相对于传统石油化工领域使用的压力、温度测量传感器，体积至少缩小了1倍。本发明通过国家本安防爆认证的Ex(ia)IIB T4标准，可使用在易燃易爆的环境中。

技术领域

本发明涉及防爆传感技术领域，尤其涉及一种无线压力温度一体化传感器。

背景技术

NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。基于NB-IoT无线通讯的温度压力传感器广泛应用于各个行业。

例如，专利文献CN109238372A公开了一种高灵敏度支持NB-IoT的温度湿度计，包括干球石英晶体探头、湿球石英晶体探头、贮水槽及引水纤维件、微型风扇、卫星导航系统天线、卫星导航系统模块、ASIC、NB-IoT芯片、NB-IoT天线、锂离子充电电池及充电接口、显示及设置面板；该发明依托温度测量精确度达到1mK的干球温度和湿球温度、高精度的数字化的空气焓湿图、卫星导航系统提供的大气压力修正、高精度的三次多项式曲线的插入算法，相对湿度的计算值达5位有效数字，显示值4位有效数字，足以显示室内湿度的动态变化，足以通过空调、去湿机、加湿机、控制室内温度湿度的动态变化。其通过利用NB-IoT芯片来实现温度信息的传输，但是不能够用于防爆技术领域。

例如，专利文献CN110212643A公开了一种基于NB-IoT技术的变电站SF6气体状态监测系统，其能够在远端实时监测SF6气体状态，有助于为设备安全运行提供一种切实可行的故障预警方案，提高工作水平和工作质量，为智能运检的设备运行大数据工作做准备。本发明包含位于远方终端的监测终端单元、用于传输监测终端单元的数据至后端数据存储单元的通信信道单元以及与数据存储单元连接且用于展示数据的数据展示单元；所述监测终端单元包含加装在变电站SF6密度继电器上的温度传感器加装组件，所述温度传感器加装组件包含温度压力传感器；所述温度压力传感器内设置有NB-IoT模块；温度压力传感器与就地显示仪通过NB-IoT模块无线通讯；所有就地显示仪与通信信道单元的无线通讯网无线连接。该发明虽然能够用于涉及温压力的气体检测，但是，该发明体积大且不具有防爆壳体，对于易爆炸的领域无法实现有效的防爆效果。

但是，仅设置NB-IoT技术的压力传感器依然无法摆脱受温度影响的测量准确度偏差的问题。当前的现有技术中，压力传感器的测量准确度取决于其温度。通常，在0℃-90℃的温度范围内，准确度是最佳的，并且误差范围减小。当传感器非常冷时，温度低于0℃，或者非常热，温度高于90℃时，误差范围会变大很多。

例如，专利文献CN108699991A公开了一种用于校准位于内燃发动机的进气管线中的至少一个压力传感器的校准方法，其中，根据等式Cr(T1)＝Pcap(T1)—Pref(T1)，通过初始校准补偿(Cr(T1))在初始温度(Tl)下在发动机停止的情况下校准所述至少一个压力传感器，所述发动机是停止的，Pcap(T1)是由所述至少一个压力传感器测量的压力测量值，Pref(T)是参考压力，所述至少一个压力传感器的测量值是通过由此计算的初始校准补偿(Cr(Tl))被校准的。在发动机运行期间，在给定温度(T)下，通过乘数校正因子，依据所述至少一个压力传感器的温度(T)，基于所述初始校准补偿(Cr(T1))来调整校准补偿(Cr(T))。