基于居里点敏感材料的自检定温度型传感器

文档序号:944785 发布日期:2020-10-30 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 基于居里点敏感材料的自检定温度型传感器 (Self-determination temperature type sensor based on Curie point sensitive material ) 是由 潘胤飞 于 2020-08-08 设计创作,主要内容包括:一种基于居里点敏感材料的自检定温度型传感器,包括充电插座、蓄电池、电源开关、档位电源开关、磁钢、干簧管、筒体、电机减速机构,还具有远程控制电路;磁钢上外侧端有导向杆、连动杆,干簧管安装在磁钢外部,磁钢位于筒体内下部;筒体安装在监测温度点位,电机减速机构安装在筒体外上,电机减速机构的动力输出轴下内螺纹管和连动杆连接;充电插座、蓄电池、电源开关、远程控制电路、档位电源开关安装在元件盒内,并和电机减速机构电性连接。本发明操作人员通过简单操作或手机操作,就能实现磁钢探头和被监测物体之间的间距调节,进而实现在被监测物体不同温度上或下、电源开关触点闭合或开路控制,从而达到适用范围更广的优点。(A self-determination temperature type sensor based on a Curie point sensitive material comprises a charging socket, a storage battery, a power switch, a gear power switch, magnetic steel, a reed switch, a cylinder, a motor speed reducing mechanism and a remote control circuit, wherein the charging socket is connected with the storage battery; the outer side end of the magnetic steel is provided with a guide rod and a linkage rod, the reed switch is arranged outside the magnetic steel, and the magnetic steel is positioned at the inner lower part of the cylinder; the cylinder body is arranged at a temperature monitoring point, the motor speed reducing mechanism is arranged outside the cylinder body, and a lower internal thread pipe of a power output shaft of the motor speed reducing mechanism is connected with the linkage rod; the charging socket, the storage battery, the power switch, the remote control circuit and the gear power switch are arranged in the element box and are electrically connected with the motor speed reducing mechanism. According to the invention, an operator can realize the adjustment of the distance between the magnetic steel probe and the monitored object through simple operation or mobile phone operation, so that the closing or opening control of the power switch contact at different temperatures of the monitored object is realized, and the advantage of wider application range is achieved.)

基于居里点敏感材料的自检定温度型传感器

技术领域

本发明涉及温度传感器技术领域,特别是一种基于居里点敏感材料的自检定温度型传感器。

背景技术

温度传感器是一种使用广泛的设备,主要包括电阻型、触点型等等。现有的基于磁钢的温度传感器(举例来说电饭煲内的磁钢温度控制机构),主要利用磁钢受到温度影响、上升到一定温度暂时消失磁性(也称为居里点)经相关机构控制电源开关的开或闭,从而达到自动控制目的。

目前基于磁钢等作为温度探头的传感器,由于其结构所限,是固定安装在被监测点,因此只能实现对应一种温度上或下、电源开关的开或闭控制,在需要随时改变控制温度的地方无法正常使用(比如说电加热设备输出的热气进入烘房内烘干产品,烘房内产品烘干到一定程度后需要降低温度或升高温度),其应用存在较大局限性。基于上述,提供一种可方便调节、且可远程调节控制温度的基于磁钢作为探头的传感器显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有基于磁钢等作为温度探头的传感器,由于是固定安装在被监测点,只能实现对应一种温度上或下、电源开关的开或闭控制,在需要随时改变控制温度的地方无法正常使用,应用存在局限性的弊端,本发明提供了使用中,操作人员通过简单操作就能实现磁钢探头和被监测物体之间的间距调节,还能远程通过手机控制磁钢探头和被监测点之间的间距调节,进而实现在被监测物体不同温度上或下、电源开关触点闭合或开路控制,从而达到适用范围更广(可实现监测点温度可调)的一种基于居里点敏感材料的自检定温度型传感器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种基于居里点敏感材料的自检定温度型传感器,包括充电插座、蓄电池、电源开关、档位电源开关、磁钢、干簧管、筒体、电机减速机构,其特征在于还具有远程控制电路;所述的磁钢上外侧端有导向杆、外螺纹连动杆,筒体上端有多个导向孔,干簧管安装在磁钢外部,磁钢位于筒体内下部,导向杆、连动杆上部分别位于筒体上端多个导向孔内;所述筒体安装在监测温度点位,电机减速机构安装在筒体外上端,电机减速机构的动力输出轴下有内螺纹管,连动杆和内螺纹管经螺纹连接;所述充电插座、蓄电池、电源开关、远程控制电路、档位电源开关安装在元件盒内;所述蓄电池两极和远程控制电路、档位电源开关的两个电源输入端之间分别电性连接;所述档位电源开关、远程控制电路的两路电源输出端和电机减速机构的正负两极、负正两极电源输入端分别电性连接;所述干簧管两个接线端分别和所需控制用电设备的控制系统信号输入端及信号输出端电性连接。

进一步地,所述磁钢的前端有指示条,筒体前端有观测开口,开口外一侧端具有多根温度刻度线。

进一步地,所述干簧管是玻璃外壳常开触点型干簧管,还能采用常闭触点型干簧管,干簧管不限于一只、还能采用多只和磁钢安装在一起。

进一步地,所述外螺纹连动杆还能采用内螺纹管,对应的电机减速机构的动力输出轴下安装外螺杆。

进一步地,所述远程控制电路包括远程无线控制器、继电器,其间经电路板布线连接,两只继电器正极电源输入端分别和远程无线控制器的其中两路控制电源输出端连接,两只继电器负极电源输入端及两只继电器另一个控制触点端和远程无线控制器的负极电源输入端连接,远程控制器的正极电源输入端和两只继电器其中一个控制触点端连接。

本发明有益效果是:本发明主要用于较高温度监测使用。应用中,磁钢下端和被监测点紧密接触时,在相对最低监测温度时干簧管的内部触点会闭合或开路,进而自动实现控制相关用电设备的开或闭。当使用者通过档位电源开关或远程控制电路经电机减速机构带动磁钢向上或向下运动时,由于磁钢的下端和被监测点发生了高度变化,那么其受到监测点辐射的热量也会同步发生变化。磁钢向上运动那么受热量少,后续监测点温度相对高时,干簧管的内部触点才会闭合或开路;磁钢向下运动那么受热量大,后续监测点温度相对低时,干簧管的内部触点就会闭合或开路。本发明操作人员通过简单操作就能实现磁钢探头和被监测物体之间的间距调节,还能远程通过手机控制磁钢探头和被监测点之间的间距调节,进而实现在被监测物体不同温度上或下、电源开关触点闭合或开路控制,从而达到适用范围更广的优点(监测温度可调)。基于上述,本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明电路图。

具体实施方式

图1中所示,一种基于居里点敏感材料的自检定温度型传感器,包括充电插座1、蓄电池2、电源开关3、档位电源开关4、圆形空心磁钢5、干簧管6、柱形筒体7、电机减速机构9,还具有远程控制电路8;所述磁钢5的上外侧端左右两中部各经螺纹垂直安装有一根导向杆51,磁钢5(下端平面结构)的上端中部经螺纹垂直安装有一根具有外螺纹的连动杆52,筒体7上下端为封闭式结构、且中部上端由左至右间隔一定距离具有三个导向孔71,干簧管6横向经螺杆螺母、固定夹安装在磁钢5上前外部且其动触点水平位于上端、静触点水平位于下端,磁钢5位于筒体7内下部,两根导向杆51中部分别位于筒体上端左右两部的两个导向孔71内且导向杆杆51上端位于筒体7上端外,连动杆52中部位于筒体上端中部导向孔71内且连动杆52上端位于筒体7上端外;所述筒体7的下端一体成型有外径大于筒体下端外径的固定盘72,通过固定盘72(环形分布有多个固定孔)用螺杆螺母将筒体下侧端紧贴安装在监测温度点位的上端外侧;所述筒体7的外上端左右两部位于两个导向孔外侧端各垂直焊接有一根支撑杆73,电机减速机构9的壳体下端左右两侧分别焊接在两只支撑杆73的上端,电机减速机构9的动力输出轴垂直朝向下端,电机减速机构的动力输出轴下垂直焊接有一根内螺纹管91,连动杆52通过上端外螺纹旋入内螺纹管的内螺纹内安装在内螺纹管91的下端;所述充电插座1、蓄电池2、电源开关3、远程控制电路8、档位电源开关4安装在圆形元件盒10内电路板上,并和电机减速机构9之间电性连接,元件盒10安装在电机减速机构9的壳体上端。磁钢5的前外端横向有一根指示条53,筒体7前端中部有一个由上至下分布的观测开口74,开口74右侧端上至下横向间隔一定距离具有多根刻度线741,每根刻度线741代表一定温度(并标记有温度数字)。

图2所示,充电插座CZ是同轴电源插座,蓄电池G是12V/2Ah圆形锂蓄电池,电源开关S是拨动电源开关,档位电源开关SK具有两个电源输入端1及2脚、两路电源输出端3、4脚及5、6脚;电源插座CZ的充电插孔、电源开关S、档位电源开关SK的操作手柄分别位于圆形元件盒10上端三个开孔外。干簧管GH是玻璃外壳常开触点型干簧管,还能采用常闭触点型干簧管,干簧管GH不限于一只、还可采用多只和磁钢5安装在一起。远程控制电路包括远程无线控制器U1、继电器K及K1,其间经电路板布线连接,远程操作电路U1是厂家品牌东浩森、型号CL4-GPRS的远程无线控制器成品,其具有两个电源输入端1及2脚(VCC及GND),四路控制电源输出接线端,工作电压是直流12V,使用中,通过现有成熟的手机APP技术,使用者可在远端经手机APP通过无线移动网络分别发送出控制指令,远程无线控制器成品U2接收到控制指令后,会分别控制四路控制电源输出端输出或不输出电源;两只继电器K及K1正极电源输入端分别和远程无线控制器U1的其中两路控制电源输出端3及4脚连接,两只继电器K及K1负极电源输入端及两只继电器K及K1另一个控制触点端和远程无线控制器U1的负极电源输入端2脚连接,远程控制器U1的正极电源输入端1脚和两只继电器K及K1其中一个控制触点端连接。所述蓄电池G两极和充电插座CZ两个接线端分别经导线连接(蓄电池G无电后,可把外部12V电源充电器插头***充电插座CZ内为蓄电池G充电),蓄电池G正极和电源开关S一端经导线连接,电源开关S另一端、蓄电池G负极和远程控制电路两个电源输入端远程控制器U1的1及2脚、档位电源开关SK的两个电源输入端1及2脚之间分别经导线连接;所述档位电源开关SK两路电源输出端3、4脚及5、6脚,控制电路的两路电源输出端继电器K、K1两个常开电源输出端和电机减速机构M的正负两极、负正两极电源输入端分别经导线连接;所述干簧管GH两个接线端分别和所需控制的用电设备控制系统U2信号输入端及信号输出端经导线连接

图1、2所示,本发明使用时,打开电源开关S后,档位电源开关SK、远程控制器U1处于得电工作状态。本发明应用中,磁钢5下端和被监测点(也就是被监测设备的发热点,筒体7能有效传热,实际是磁钢5下端和筒体7内下端接触)紧密接触时,在相对最低监测温度时(举例来说103℃以下),磁钢5保持磁性,干簧管GH受到磁性作用力其内部触点会闭合或开路,进而自动实现控制相关用电设备的开或闭。当使用者通过档位电源开关SK或远程控制电路U1经电机减速机构M带动磁钢5向上或向下运动时,由于磁钢5的下端和被监测点发生了高度变化,那么其下端受到监测点辐射的热量也会同步发生变化。磁钢5向上运动那么受热量少,后续监测点温度相对高时,干簧管GH的内部触点才会闭合或开路;磁钢5向下运动那么受热量大,后续监测点温度相对低时,干簧管GH的内部触点就会闭合或开路。

图1、2所示,实际操作中,把档位电源开关SK向左拨动后,档位电源开关SK的1及2脚和3及4脚分别连通,这样蓄电池G输出的12V电源会进入电机减速机构M的正负两极电源输入端,于是,电机减速机构M得电工作其动力输出轴带动内螺纹管91逆时针转动,内螺纹管91的内螺纹作用于连动杆52的外螺纹,进而,连动杆52带动磁钢5下行,使用者根据磁钢5的前外端横向指示条53对准的筒体7观测开口的刻度线741位置,达到需要的监测温度后,关闭档位电源开关SK就可。把档位电源开关SK向右拨动后,档位电源开关SK的1及2脚和5及6脚分别连通,这样蓄电池G输出的12V电源会进入电机减速机构M的负正两极电源输入端,于是,电机减速机构M得电工作其动力输出轴带动内螺纹管91顺时针转动,内螺纹管91的内螺纹作用于连动杆52的外螺纹,进而,连动杆52带动磁钢5上行,使用者根据磁钢5的前外端横向指示条53对准的筒体观测开口的刻度线741位置,达到需要的监测温度后,关闭档位电源开关SK就可。本发明磁钢7上下行时,两根导向杆51分别沿筒体上端左右两部的两个导向孔71(对导向杆起到导向限位作用)上下运动,连动杆52沿筒体上端中部导向孔71上下运动(对连动杆52起到导向限位作用)。

图1、2所示,本发明利用现有成熟可靠的无线移动网络远程控制技术,操作者结合目前应用广泛的手机远程控制用电工作设备工作方式的APP使用,可分别远程控制磁钢7上下行。当需要远程控制磁钢7下行,操作者操作手机界面发出第一路无线闭合指令后,无线移动网络将指令信号实时传输,远端位于磁钢处的远程无线控制器成品U1接收到第一路闭合控制信号后,远程无线控制器成品U1的第一路控制电源输出端3脚会输出电源进入继电器K正极电源输入端,于是,继电器K得电吸合其两个控制触点端分别和两个常开触点端连通;由于,此刻继电器K的两个控制触点端和蓄电池G两极分别相通,继电器K两个常开触点端和电机减速机构M的正负两极电源输入端连接,所以,此时电机减速机构M会得电工作其动力输出轴带动内螺纹管91逆时针转动,内螺纹管91的内螺纹作用于连动杆52的外螺纹,进而,连动杆52带动磁钢5下行。当需要远程控制磁钢7上行,操作者操作手机界面发出第二路无线闭合指令后,远程无线控制器成品U1接收到第二路闭合控制信号后,远程无线控制器成品U1的第二路控制电源输出端3脚会输出电源进入继电器K1正极电源输入端,于是,继电器K1得电吸合其两个控制触点端分别和两个常开触点端连通;由于,此刻继电器K1的两个控制触点端和蓄电池G两极分别相通,继电器K1两个常开触点端和电机减速机构M的负正两极电源输入端连接,所以,此时电机减速机构M会得电工作其动力输出轴带动内螺纹管91顺时针转动,内螺纹管91的内螺纹作用于连动杆52的外螺纹,进而,连动杆52带动磁钢5上行。本发明远程控制时,生产厂家根据实际生产给出手机发出指令的合适时间,比如,每次手机一共发出2秒钟指令后,磁钢能上下行5mm,那么终端使用者就可根据需要进行指令时间控制。比如需要磁钢上下行2.5mm,那么就经手机发出1秒钟无线信号指令,手机发出1秒指令后,迅速关闭指令信号就可(手机软件自身具有发出指令时间的选项,比如点击界面的2秒钟,那么远程无线控制器成品U1就自动输出2秒钟指令信号,2秒钟后停止输出),那么远程无线控制器成品U1的3或4脚就会停止输出电源。本发明操作人员通过简单操作,就能实现磁钢探头和被监测物体之间的间距调节,还能远程通过手机控制磁钢探头和被监测点之间的间距调节,进而实现在被监测物体不同温度上或下、电源开关触点闭合或开路控制,从而达到适用范围更广的优点(监测温度可调)。

图2中所示,继电器K、K1是型号DC4100的12V小型继电器。电机减速机构是工作电压直流12V、功率10W(型号GA12-N20)的同轴电机齿轮减速器成品、每分钟转速30转。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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