專利名稱：一種多路溫度記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多路溫度記錄儀，具體地說(shuō)是一種測(cè)量對(duì)象為埋覆在地下或在其他物體里面溫度的小型的多路溫度記錄儀，測(cè)量的溫度范圍為0-10M°C。
背景技術(shù)：
目前，在地質(zhì)、鋼鐵、航天、化工等諸多領(lǐng)域的生產(chǎn)中，需要應(yīng)用各種不同的溫度記錄儀。盡管近年來(lái)溫度記錄儀的開(kāi)發(fā)很快，溫度記錄儀形式也有很多，有傳統(tǒng)的機(jī)械模擬儀表，第一代無(wú)紙記錄儀和網(wǎng)絡(luò)化多功能無(wú)紙記錄儀；有大型和小型的，單路和多路的溫度記錄儀。小型溫度記錄儀有如耐高溫智能溫度記錄儀，全部裝置可以置身于工業(yè)爐內(nèi)部進(jìn)行溫度的測(cè)量；還有插卡式小型溫度記錄儀，采用的內(nèi)置熱敏電阻作為溫度測(cè)量模塊，實(shí)現(xiàn)了讀取和記錄數(shù)據(jù)分離使其體積減小了，該記錄儀主要應(yīng)用于冰凍冷藏、冷鏈運(yùn)輸、醫(yī)療保健、溫室管理、水族養(yǎng)殖、食品儲(chǔ)運(yùn)等行業(yè)的溫度測(cè)量與監(jiān)控。但是以上這些小型溫度記錄儀在測(cè)量較小被埋覆物體內(nèi)部溫度的應(yīng)用上比較少。因?yàn)樯鲜鲂⌒蜏囟扔涗泝x不能滿足測(cè)量對(duì)象為埋覆在地下或在其他小物體里面溫度測(cè)量的需要。測(cè)量對(duì)象置于細(xì)小型的被埋覆型物體內(nèi)，如測(cè)量進(jìn)行鉆進(jìn)的鉆頭溫度、工業(yè)過(guò)程中需要使用到的細(xì)長(zhǎng)鋼管的內(nèi)部溫度、物料內(nèi)部溫度等。由于測(cè)量對(duì)象細(xì)小及被埋覆在物體內(nèi)部，因此不易外接電源或者是外掛溫度記錄儀，為了能保證測(cè)量過(guò)程不受干擾，就必須要求電源和測(cè)溫裝置全部都要內(nèi)置于被測(cè)對(duì)象內(nèi)，即要求整個(gè)記錄儀都要內(nèi)嵌安裝，這樣對(duì)溫度記錄儀的體積有嚴(yán)格的要求。而當(dāng)前小型的溫度記錄儀通常存在有無(wú)法更小型或微型化、無(wú)法測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體內(nèi)部的溫度及測(cè)溫范圍窄等不足，還有常常存在熱電偶或數(shù)據(jù)傳輸線會(huì)影響物料的正常處理，或因?yàn)闊犭娕蓟驍?shù)據(jù)傳輸線脫落造成測(cè)量失敗等弊病。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述溫度記錄儀存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種體積小、測(cè)溫范圍較大，測(cè)量精確度高，可以置于地質(zhì)勘探的鉆頭、還有如鋼管等一些較狹小空間的運(yùn)動(dòng)或非運(yùn)動(dòng)被測(cè)對(duì)象內(nèi)的多路溫度記錄儀。本實(shí)用新型達(dá)到上述目的所采取的技術(shù)方案是一種多路溫度記錄儀，包括電源開(kāi)關(guān)、通訊模塊、單片機(jī)模塊、電源、電源處理模塊、顯示模塊、溫度測(cè)量模塊、熱電偶、電路主板和外殼，所述的電源、電源開(kāi)關(guān)和電源處理模塊串接，電源處理模塊與單片機(jī)模塊和溫度測(cè)量模塊連接，單片機(jī)模塊分別與通訊模塊、溫度測(cè)量模塊和顯示模塊連接，溫度測(cè)量模塊含有7路數(shù)據(jù)溫度轉(zhuǎn)換器，每路數(shù)據(jù)溫度轉(zhuǎn)換器都與一個(gè)K型熱電偶連接；所述的電源開(kāi)關(guān)、通訊模塊、單片機(jī)模塊、電源處理模塊、顯示模塊和溫度測(cè)量模塊均布置在一塊電路主板上，電源和電路主板安裝在外殼內(nèi)。本實(shí)用新型的一種多路溫度記錄儀，所述的電源采用小型鋰電池，或者鈕扣式電池，或者干電池；所述的電源處理模塊將電源采用穩(wěn)壓處理成為3. 3V的直流電壓；所述的單片機(jī)模塊采用STC12C5616AD ；所述的熱電偶采用K型熱電偶作為測(cè)溫傳感器。
3[0006]所述的電源開(kāi)關(guān)、通訊模塊、單片機(jī)模塊、電源處理模塊、顯示模塊、溫度測(cè)量模塊均組合成在一塊IOOmmX IOmmX8mm的電路主板上，可以根據(jù)需要采用不同的材料做成不同形狀的外殼。電路主板的正面安裝有電源開(kāi)關(guān)、通訊模塊和單片機(jī)模塊，電路主板的背面安裝有電源處理模塊、顯示模塊、溫度測(cè)量模塊。所述的電源視工作時(shí)間和工作環(huán)境來(lái)選擇不同的電池。電源經(jīng)過(guò)電源處理模塊穩(wěn)壓處理為3. 3V的直流電壓，給主板上的元件供電并進(jìn)行低功耗處理，無(wú)需再外接電源，便于對(duì)埋覆在地下或置于物體內(nèi)部的測(cè)量對(duì)象進(jìn)行溫度測(cè)量和記錄。所述的通訊模塊，是指與計(jì)算機(jī)和溫度記錄儀之間的數(shù)據(jù)通信，溫度記錄儀記錄完數(shù)據(jù)后，計(jì)算機(jī)通過(guò)串口利用相應(yīng)的命令將數(shù)據(jù)從記錄儀里讀出來(lái)，在計(jì)算機(jī)上作進(jìn)一步的處理。通訊模塊支持RS232通訊協(xié)議，并在軟件中對(duì)數(shù)據(jù)采用保密措施，提高了記錄儀的保護(hù)功能。所述的單片機(jī)模塊，除了能進(jìn)行控制和管理其他模塊外，還帶有一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，無(wú)需采用片外存儲(chǔ)器。通過(guò)所述的顯示模塊能實(shí)時(shí)顯示溫度記錄儀的運(yùn)行狀態(tài)以及報(bào)警信息，提高了人機(jī)交互功能。所述的溫度測(cè)量模塊，含有7路數(shù)據(jù)溫度轉(zhuǎn)換器，每路數(shù)據(jù)溫度轉(zhuǎn)換器都與一個(gè)熱電偶連接；采用K型熱電偶作為溫度傳感器，與被測(cè)物體直接接觸，測(cè)溫范圍較大，精確度高。7路數(shù)據(jù)溫度轉(zhuǎn)換器可以任意選擇其中的1路或多路進(jìn)行溫度采集，也能同時(shí)選擇7 路溫度采集，可實(shí)現(xiàn)7路準(zhǔn)確測(cè)量和記錄不同時(shí)刻的溫度值。本實(shí)用新型一種多路溫度記錄儀，采用貼片式的電路優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)將溫度記錄儀的現(xiàn)場(chǎng)記錄和數(shù)據(jù)讀取分離，大大降低了讀取和處理數(shù)據(jù)的硬件成本，使得記錄儀的電路主板體積減小。本實(shí)用新型的多路溫度記錄儀與同類的其他溫度記錄儀相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型的多路溫度記錄儀，采用現(xiàn)場(chǎng)記錄和數(shù)據(jù)讀取分離，通過(guò)溫度記錄儀的通訊模塊與計(jì)算機(jī)通信，計(jì)算機(jī)將記錄在單片機(jī)模塊中的存儲(chǔ)器內(nèi)的信息讀取出來(lái)作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理，這樣可大大降低讀取和處理數(shù)據(jù)的硬件成本，同時(shí)通過(guò)軟件數(shù)據(jù)加密， 提高了數(shù)據(jù)的安全性。2、本實(shí)用新型采用電池作為電源供電，無(wú)需外接電源，采用貼片式的電子芯片和電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，大大減小了溫度記錄儀的體積，整個(gè)記錄儀可內(nèi)置于被測(cè)對(duì)象內(nèi)部，并隨運(yùn)動(dòng)物體一起運(yùn)動(dòng)，極大地提高了對(duì)被埋覆運(yùn)動(dòng)物體溫度測(cè)量的方便性和可行性。3、本實(shí)用新型采用K型熱電偶作為測(cè)溫傳感器，配以隔熱好的外殼，可在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，硬件電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)提高了本實(shí)用新型的性價(jià)比。4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、工作可靠和測(cè)量精度高，可同時(shí)采集物體7個(gè)點(diǎn)的溫度信息。本多路溫度記錄儀尤其適合用于在被埋覆物體內(nèi)部多點(diǎn)溫度的測(cè)量，能適應(yīng)各種測(cè)溫空間小、無(wú)供電電源、要求整個(gè)記錄儀全部?jī)?nèi)置于被測(cè)物體內(nèi)部的特殊工況；本實(shí)用新型可廣泛地應(yīng)用于靜止的、運(yùn)動(dòng)的、被埋覆的和普通條件下物體的溫度測(cè)量。

圖1為本實(shí)用新型的多路溫度記錄儀的結(jié)構(gòu)示意框圖。圖2為本實(shí)用新型的多路溫度記錄儀中部件在電路主板正面上的布置示意圖。圖3為本實(shí)用新型的多路溫度記錄儀中部件在電路主板背面上的布置示意圖。[0019]圖4為本實(shí)用新型多路溫度記錄儀的工作流程圖。上述圖中1電源開(kāi)關(guān)、2通訊模塊、3單片機(jī)模塊、4電源、5電源處理模塊、6顯示模塊、7溫度測(cè)量模塊、8熱電偶、9電路主板、10外殼。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的多路溫度記錄儀結(jié)合附圖和實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。實(shí)施例1 本實(shí)用新型的一種多路溫度記錄儀，其結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1，包括有電源開(kāi)關(guān) 1、通訊模塊2、單片機(jī)模塊3、電源4、電源處理模塊5、顯示模塊6、溫度測(cè)量模塊7、熱電偶 8、電路主板9和外殼10，所述的電源4、電源開(kāi)關(guān)1和電源處理模塊5串接，電源處理模塊 5與單片機(jī)模塊3和溫度測(cè)量模塊7連接，單片機(jī)模塊3分別與通訊模塊2、溫度測(cè)量模塊 7和顯示模塊6連接，溫度測(cè)量模塊7含有7路數(shù)據(jù)溫度轉(zhuǎn)換器，每路數(shù)據(jù)溫度轉(zhuǎn)換器都與一個(gè)K型熱電偶8連接；所述的電源開(kāi)關(guān)1、通訊模塊2、單片機(jī)模塊3、電源處理模塊5、顯示模塊6和溫度測(cè)量模塊7均布置在一塊電路主板上，電源4和電路主板9安裝在外殼10 內(nèi)。電路主板9上的各種部件和模塊布置參見(jiàn)圖2和圖3，電路主板9的正面安裝有電源開(kāi)關(guān)1、通訊模塊2和單片機(jī)模塊3 ；電路主板9的背面安裝有電源處理模塊5、顯示模塊 6、溫度測(cè)量模塊7，熱電偶8的引線一端接在溫度測(cè)量模塊7中。實(shí)施例2 將本實(shí)用新型的一種多路溫度記錄儀安裝在地質(zhì)勘探用的鉆頭中，因被測(cè)鉆頭工作時(shí)溫度超過(guò)150°C，因此溫度記錄儀要選能隔熱的外殼，當(dāng)鉆頭在鉆進(jìn)時(shí)被埋覆在地下，需要測(cè)量和記錄鉆進(jìn)時(shí)鉆頭的溫度。本多路溫度記錄儀的單片機(jī)工作流程參見(jiàn)圖4，記錄儀完成測(cè)量和記錄工作后與計(jì)算機(jī)配合，完成數(shù)據(jù)讀取、分析和處理。記錄儀的工作過(guò)程是①、根據(jù)測(cè)溫時(shí)長(zhǎng)和測(cè)溫空間的大小選擇不同類型的電池作為記錄儀的電源4，在此選擇大容量鋰電池作為供電電源；②將本記錄儀安裝在地質(zhì)勘探用的鉆頭中要求測(cè)量溫度的位置，7個(gè)K型熱電偶8 根據(jù)實(shí)際的被測(cè)對(duì)象將熱電偶固接在鉆頭要測(cè)溫的點(diǎn)上，并保證熱電偶8與被測(cè)鉆頭有良好的接觸；③按下電路主板9上的電源開(kāi)關(guān)1，開(kāi)啟系統(tǒng)電源，系統(tǒng)先進(jìn)行自檢，自檢成功后， 顯示模塊6的運(yùn)行指示燈亮，如果自檢不成功，顯示模塊6有報(bào)警信息顯示；系統(tǒng)按照軟件里預(yù)先設(shè)定的間隔時(shí)間進(jìn)行多點(diǎn)溫度的測(cè)量和記錄，顯示模塊6可以通過(guò)顯示采集指示燈來(lái)顯示當(dāng)前的采集狀態(tài)；將鉆頭進(jìn)行鉆探作業(yè)；④記錄儀在鉆頭作業(yè)期間測(cè)量和記錄溫度，此過(guò)程中，如果單片機(jī)模塊3中的存儲(chǔ)器已滿，顯示模塊6指示燈亮，同時(shí)不再記錄數(shù)據(jù)；當(dāng)數(shù)據(jù)記錄完成后，將鉆頭提升到地面上，按下電路主板9上的電源開(kāi)關(guān)1，關(guān)閉電源4，將溫度記錄儀從鉆頭中取下；⑤溫度記錄儀完成測(cè)量和記錄后，記錄儀通過(guò)通訊模塊2與計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入連接密碼，待記錄儀與計(jì)算機(jī)連接成功后，記錄儀會(huì)發(fā)送相應(yīng)的字符給計(jì)算機(jī)，準(zhǔn)備讀取記錄的數(shù)據(jù)；⑥通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入對(duì)應(yīng)的命令字符，可以對(duì)溫度記錄儀中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、 擦除等操作，并將讀取出來(lái)的數(shù)據(jù)采用軟件作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析和處理。[0032] 本實(shí)用新型溫度記錄儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、工作可靠，性價(jià)比高，測(cè)量溫度范圍寬和測(cè)量精度高，可同時(shí)采集物體7個(gè)點(diǎn)的溫度信息，本溫度記錄儀可廣泛地應(yīng)用于靜止的、 運(yùn)動(dòng)的、被埋覆的和普通條件下物體的溫度測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種多路溫度記錄儀，包括電源開(kāi)關(guān)、通訊模塊、單片機(jī)模塊、電源、電源處理模塊、 顯示模塊、溫度測(cè)量模塊、熱電偶、電路主板和外殼，其特征在于所述的電源、電源開(kāi)關(guān)和電源處理模塊串接，電源處理模塊與單片機(jī)模塊和溫度測(cè)量模塊連接，單片機(jī)模塊分別與通訊模塊、溫度測(cè)量模塊和顯示模塊連接，溫度測(cè)量模塊含有7路數(shù)據(jù)溫度轉(zhuǎn)換器，每路數(shù)據(jù)溫度轉(zhuǎn)換器都與一個(gè)K型熱電偶連接；所述的電源開(kāi)關(guān)、通訊模塊、單片機(jī)模塊、電源處理模塊、顯示模塊和溫度測(cè)量模塊均布置在一塊電路主板上，電源和電路主板安裝在外殼內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路溫度記錄儀，其特征在于所述的電源采用小型鋰電池， 或者鈕扣式電池，或者干電池；所述的電源處理模塊將電源采用穩(wěn)壓處理成為3. 3V的直流電壓；所述的單片機(jī)模塊采用STC12C5616AD ；所述的熱電偶采用K型熱電偶作為測(cè)溫傳感
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多路溫度記錄儀，包括有電源開(kāi)關(guān)、通訊模塊、單片機(jī)模塊、電源、電源處理模塊、顯示模塊、溫度測(cè)量模塊、熱電偶、電路主板和外殼，所有模塊均布置在一個(gè)100mm×10mm×8mm的電路主板上，可根據(jù)需要采用不同的材料做成不同形狀的外殼。本記錄儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，內(nèi)置于被測(cè)物體內(nèi)部，可同時(shí)測(cè)量和記錄7個(gè)點(diǎn)的溫度，采用K型熱電偶作為測(cè)量元件，可直接與被測(cè)點(diǎn)接觸，測(cè)溫準(zhǔn)確，測(cè)溫范圍0-1024℃，測(cè)量精確度達(dá)到0.25℃。本溫度記錄儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、工作可靠，性價(jià)比高，可廣泛地應(yīng)用于靜止的、運(yùn)動(dòng)的、被埋覆的和普通條件下物體的溫度測(cè)量。
文檔編號(hào)G01K7/02GK202002746SQ201120042448

公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者劉小康, 周冬梅, 饒建華 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)