一種圍護結構熱工性能無線檢測儀的製作方法

2023-06-16 08:57:56 2

一種圍護結構熱工性能無線檢測儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種圍護結構熱工性能無線檢測儀，其包括用於採集熱工性能信號的數據採集模塊，所述檢測儀還包括：與所述數據採集模塊連接的發射終端，其根據所述熱工性能信號輸出相應的熱工性能數據；與所述發射終端無線通信連接以接收所述熱工性能數據的接收終端；以及與所述接收終端連接的控制模塊，其讀取所述熱工性能數據並控制一LED數據顯示模塊顯示該熱工性能數據。本實用新型通過在檢測過程中採用無線傳輸技術這一科學技術手段，即，通過在發射終端和接收終端之間實現無線通信，並通過控制模塊進行遠程控制，從而避免了使用線纜與儀器的連接來採集圍護結構的內外表面溫度，這樣就減少了所使用的材料，節約了成本，同時大大提高了工作效率。
【專利說明】一種圍護結構熱工性能無線檢測儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種多路溫度、熱流量的現場檢測儀，尤其涉及一種用於圍護結構內外溫度和熱流量的檢測的圍護結構熱工性能無線檢測儀。
【背景技術】
[0002]目前，圍護結構熱工性能檢測儀在許多方面都實現了智能化，比如自動讀取數據、自動存儲數據、實現多通道的檢測等；如圖1所示，現有的圍護結構熱工性能檢測儀包括數據採集模塊I』、數據轉換模塊2』和LED數據顯示模塊3』，其中，數據轉換模塊2』將由數據採集模塊I』採集的溫度和熱流信號轉換為溫度和熱流量數據，並將這些數據傳輸至LED數據顯示模塊3』，以便LED數據顯示模塊3』顯示這些數據(數據轉換模塊2』和LED數據顯示模塊3』均由電氣儀表實現)。
[0003]但是這種檢測儀在採集溫度和熱流量的過程中均使用了傳統的線纜模式，即數據採集模塊I』通過線纜與數據轉換模塊2』連接，這就很難不受線纜帶來的種種限制，具體來說，現有的傳統圍護結構熱工性能檢測儀存在以下幾方面的缺點:
[0004]1、測量圍護結構內外表面溫度和熱流量時，必須把熱電偶、熱流片緊貼在圍護結構的內外表面。對於外表面而言，如果圍護結構內外沒有通道，則必須通過很長的線纜將熱電偶、熱流片貼與對應的位置，這就導致了在檢測的過程中需要使用的線纜太多，從而給測量工作帶來諸多不便；
[0005]2、對圍護結構進行檢測時，有時由於電線電纜、內部芯線的老化等問題都會影響對溫度、熱流量的檢測，同時也會影響檢測的可靠性。
[0006]鑑於上述情況，現在迫切需要對這種檢測設備進行改進和完善，以避免傳統的圍護結構熱工性能檢測儀在測量時由於受到線纜的牽制所帶來的問題。
實用新型內容
[0007]為了解決上述現有技術存在的問題，本實用新型旨在提供一種圍護結構熱工性能無線檢測儀，以在熱工性能數據的採集與發送、接收與處理過程中實現高效智能檢測的效果，並且在檢測圍護結構時，有效避免傳統檢測儀帶來的諸多不便。
[0008]本實用新型所述的一種圍護結構熱工性能無線檢測儀，其包括用於採集熱工性能信號的數據採集模塊，所述檢測儀還包括:
[0009]與所述數據採集模塊連接的發射終端，其根據所述熱工性能信號輸出相應的熱工性能數據；
[0010]與所述發射終端無線通信連接以接收所述熱工性能數據的接收終端；以及
[0011]與所述接收終端連接的控制模塊，其讀取所述熱工性能數據並控制一 LED數據顯示模塊顯示該熱工性能數據。
[0012]在上述的圍護結構熱工性能無線檢測儀中，所述數據採集模塊包括熱流傳感器，其依次通過一 A/D轉換模塊和一放大電路與所述發射終端連接。[0013]在上述的圍護結構熱工性能無線檢測儀中，所述數據採集模塊包括熱電偶、熱敏電阻、熱電阻或三極體的PN結，其依次通過所述A/D轉換模塊和所述放大電路與所述發射終端連接。
[0014]在上述的圍護結構熱工性能無線檢測儀中，所述數據採集模塊包括與所述發射終端連接的溫度傳感器晶片。
[0015]在上述的圍護結構熱工性能無線檢測儀中，所述發射終端包括依次連接的單片機模塊和發射模塊，其中，所述單片機模塊與所述放大電路連接，所述發射模塊與所述接收終端連接。
[0016]在上述的圍護結構熱工性能無線檢測儀中，所述單片機模塊通過SPI總線與所述發射模塊連接。
[0017]在上述的圍護結構熱工性能無線檢測儀中，所述檢測儀還包括一與所述控制模塊連接以向該控制模塊發送控制參數的輸入裝置。
[0018]由於採用了上述的技術解決方案，本實用新型通過在檢測過程中採用無線傳輸技術這一科學技術手段，即，通過在發射終端和接收終端之間實現無線通信，並通過控制模塊進行遠程控制，從而避免了使用線纜與儀器的連接來採集圍護結構的內外表面溫度，這樣就減少了所需使用的材料，節約了成本；本實用新型可以提供高穩定、高可靠、低成本的數據傳輸，從而在數據採集、發射和接收的過程中能夠高效穩定的獲得所需數值，並且減小了受外界幹擾的可能性，保證了檢測的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現有技術中圍護結構熱工性能檢測儀的結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型一種圍護結構熱工性能無線檢測儀的結構示意圖；
[0021]圖3是本實用新型中接收終端與控制模塊的通信原理圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖，給出本實用新型的較佳實施例，並予以詳細描述。
[0023]本實用新型，即一種圍護結構熱工性能無線檢測儀，其主要包括通過無線方式聯繫在一起的兩部分，其中，第一部分為數據採集與發射部分，其通電後開始測量溫度、熱流量等熱工性能數據，並將測得的數據實時發送出去；第二部分為數據接收和處理部分，其通電後開始接收第一部分發送過來的數據，並將數據送入計算機或單片機中進行存儲和處理。
[0024]具體來說，如圖2所示，本實用新型包括:用於採集熱工性能信號(包括熱流量和溫度信號)的數據採集模塊、與數據採集模塊連接的發射終端2、與發射終端2無線通信連接以接收熱工性能數據的接收終端3、與接收終端3連接的控制模塊4以及與控制模塊4連接的LED數據顯示模塊5，其中，發射終端2根據熱工性能信號輸出相應的熱工性能數據(熱流量和溫度數據)，接收終端3接收並向控制模塊4輸出該熱工性能數據，控制模塊4讀取該熱工性能數據並控制LED數據顯示模塊5顯示該熱工性能數據。
[0025]在本實施例中，數據採集模塊包括:用於採集熱流量信號的熱流傳感器11和用於採集溫度信號的熱電偶12 (或者熱敏電阻、熱電阻或三極體的PN結)，其中，熱流傳感器11將檢測到的熱流量信號轉換成熱電動勢信號，熱電偶12將直接測量到的溫度信號轉換成溫度電動勢信號；另外，熱電偶12也可以由溫度傳感器晶片(如DS18B20溫度傳感器晶片)來替代。
[0026]在本實施例中，發射終端2採用TDK5110晶片(即英飛凌公司的東電化5110晶片)實現，對於該晶片而言，其輸入信號必須是數位訊號，這樣才能與這種晶片建立信息的交流。因此，需要先將熱流傳感器11檢測到的熱電動勢信號和熱電偶12獲得的溫度電動勢信號經過A/D轉換模塊6 (用於將模擬信號轉換成數位訊號)轉換成數位訊號；此時為了使TDK5110晶片能夠對所檢測的信息進行處理，必須要將上述數位訊號放大，因此A/D轉換模塊6的輸出端連接有一放大電路7，以用於將所得到的信號進行放大處理。然而，當選擇溫度傳感器晶片來採集溫度信號時，由於這種晶片將A/D轉換模塊和放大電路集成在其晶片內部，因此，其不需要額外接A/D轉換模塊和放大電路即可直接將所測得溫度信號轉換成數位訊號與發射終端2通信；但是採用這種晶片的造價要比電氣元件的造價高，尤其是應用於牆壁內外的溫度、熱流量的測量，所以本實用新型通常採用熱電偶12、熱敏電阻、熱電阻或三極體的PN結，尤其根據測量牆體的實際要求，綜合考慮其特點和效益，採用目前市場上使用較多的且最合適的熱電偶。
[0027]具體來說，發射終端2包括通過SPI總線(SPI總線為一種同步串行外設接口，它可以使目標設備與各種外圍設備以串行方式進行通信以交換信息)依次連接的單片機模塊21和發射模塊22，其中，單片機模塊21與放大電路7連接，發射模塊22與接收終端3連接。
[0028]當上電使發射終端2啟動後(這是通過置於被測牆體上獨立部分自帶電源實現供電的)，通過發射終端2內的單片機模塊21與放大電路7通信，從而讀取經過放大電路7放大後的數位訊號，數位訊號與單片機模塊21之間的數據傳輸主要通過單總線協議完成，這樣為連接多個熱電偶和熱流傳感器提供了有利條件。單片機模塊21在接收到數據後通過SPI總線協議方式發送給發射模塊22，單片機模塊21和發射模塊22分別讀取熱流量和溫度值以及熱流傳感器11和熱電偶12的序號，並且發射模塊22將熱流量和溫度值以及熱流傳感器11和熱電偶12的序號通過無線通信發送至接收終端3。
[0029]在本實施例中，接收終端3採用TDA5220晶片實現。當接收終端3上電開始工作時，通過其內部的接收模塊(圖中未示)與發射模塊22建立通信連接，從而接收發射終端2傳輸的相關溫度、熱流量數據接收終端3通過SPI總線協議將數據暫存在控制模塊4(在本實施例中，控制模塊4採用單片機AT89C52)。在此要說明的是由於TDA5220晶片的輸出信號本身就是數位訊號，因此，接收終端3與控制模塊4之間的通信不需要進行A/D轉換或者是D/A轉換(數位訊號轉換成模擬信號)。如圖3所示，接收終端3將接收到的溫度數位訊號和熱流量數位訊號通過SPI總線協議方式而不通過A/D轉換模塊傳輸給控制模塊4，此時，控制模塊4對所接收到的溫度、熱流量數位訊號進行運算和處理，完成溫度、熱流量的處理過程，即讀取所測溫度、熱流量的數值的過程，到此完成了溫度和熱流量的接收和處理。
[0030]控制模塊4具有專門的接口與LED數據顯示模塊5 (包括液晶屏)連接，從而顯示實時所測得的溫度和熱流量讀數並控制LED數據顯示模塊5將該讀書顯示在液晶屏上；控制模塊4還與輸入裝置8 (如鍵盤)連接，從而通過按鍵對控制模塊4進行控制參數(即測量溫度和熱流量所需參數)的設置。
[0031]綜上所述，本實用新型通過對傳統的圍護結構熱工性能檢測儀進行改造，在檢測的過程中通過無線傳輸的方式實現了數據的採集、發射、接收和處理，從而使得在檢測圍護結構內外表面多個點的時候，既避免了過多使用線纜材料，節省了測量所需的材料，又簡化了溫度、熱流量檢測過程，降低了測量誤差，加快了測量進度，同時也提高了所測溫度、熱流量的精度，有助於下一步工作的順利和快速進行，由此進一步提高了檢測過程中的智能化和人性化。
[0032]以上所述的，僅為本實用新型的較佳實施例，並非用以限定本實用新型的範圍，本實用新型的上述實施例還可以做出各種變化。即凡是依據本實用新型申請的權利要求書及說明書內容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本實用新型專利的權利要求保護範圍。本實用新型未詳盡描述的均為常規技術內容。
【權利要求】
1.一種圍護結構熱工性能無線檢測儀，其包括用於採集熱工性能信號的數據採集模塊，其特徵在於，所述檢測儀還包括: 與所述數據採集模塊連接的發射終端，其根據所述熱工性能信號輸出相應的熱工性能數據； 與所述發射終端無線通信連接以接收所述熱工性能數據的接收終端；以及 與所述接收終端連接的控制模塊，其讀取所述熱工性能數據並控制一 LED數據顯示模塊顯示該熱工性能數據。
2.根據權利要求1所述的圍護結構熱工性能無線檢測儀，其特徵在於，所述數據採集模塊包括熱流傳感器，其依次通過一 A/D轉換模塊和一放大電路與所述發射終端連接。
3.根據權利要求2所述的圍護結構熱工性能無線檢測儀，其特徵在於，所述數據採集模塊包括熱電偶、熱敏電阻、熱電阻或三極體的PN結，其依次通過所述A/D轉換模塊和所述放大電路與所述發射終端連接。
4.根據權利要求1或2所述的圍護結構熱工性能無線檢測儀，其特徵在於，所述數據採集模塊包括與所述發射終端連接的溫度傳感器晶片。
5.根據權利要求2或3所述的圍護結構熱工性能無線檢測儀，其特徵在於，所述發射終端包括依次連接的單片機模塊和發射模塊，其中，所述單片機模塊與所述放大電路連接，所述發射模塊與所述接收終端連接。
6.根據權利要求5所述的圍護結構熱工性能無線檢測儀，其特徵在於，所述單片機模塊通過SPI總線與所述發射模塊連接。
7.根據權利要求1所述的圍護結構熱工性能無線檢測儀，其特徵在於，所述檢測儀還包括一與所述控制模塊連接以向該控制模塊發送控制參數的輸入裝置。
【文檔編號】G01N25/20GK203385687SQ201320497849
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】王佔景, 張建才, 廖望, 孔戈, 張翊 申請人:上海眾材工程檢測有限公司