一种基于水银温度计的远程温度检测装置

摘要

本发明提供了一种基于水银温度计的远程温度检测装置，本装置包括水银温度计和控制电路，所述水银温度计内部设有电阻丝，所述电阻丝与控制电路相连，当水银柱随温度变化升高或下降时，所述电阻丝的电阻也会随之发生变化，所述控制电路包括一个电阻表、控制模块和无线通讯模块，通过电阻表测量电阻丝的实际电阻即可确定水银柱的高度，所述控制模块用于将电阻表所测得的电阻信号转换为温度信号，实现水银温度计的温度自动读取，通过所述无线通讯模块可以将温度信息进行远程传输，达到远程监控的目的。本发明提供的这种基于水银温度计的远程温度检测装置与主流的远程温度检测装置相比，不仅结构简单、生产和维护成本低而且测量结果精确可靠。

说明书

技术领域

本发明涉及测量仪器技术领域，具体涉及一种基于水银温度计的远程温度检测装置。

背景技术

随着科技社会的推广与发展，物联网技术和产业的发展将引发一场新的技术革命和产业革命，各行各业都在努力把握机会将传统技术与信息技术相结合，推动自身产业的升级；温度是是我们日常生活中最常见的物理量之一，温度测量技术的发展变化不仅影响着我们的日常工作和生活，也对各个行业和领域的工作和生产密切相关；而在一些特定对温度条件要求较高而又不方便人工经常出入的环境中，如施工养护环境、无人智慧车间、以及蔬菜大棚等，则需要一种既能有效测量环境温度，又能将测量结果进行远程传输的方法。

目前主流的远程温度测量技术和方法有：基于热敏电阻传感器的远程测温方法、电子测温计、基于光纤测温技术的远程测温方法等，但是这些测温的方法却均有一些不足的地方。其中：基于热敏电阻传感器的远程测温方法由于热敏电阻自身的特性，其电阻值随着温度的升高而急剧减小呈现非线性，导致其测温的精度较低，而且稳定性较差；而电子测温计的电子设备容易受到湿度和恶虐环境的干扰，度数较为耗时且不够稳定，相比传统物理温度计价格也较高；而关于基于光纤测温技术的远程测温方法，虽然其测量精度较高，但造价相当昂贵仪器维护成本高，安装布线以及数据转换都很繁琐而且由于光纤传感器是高精度仪器，不适应与条件恶虐的测量环境。故发明一种稳定可靠且成本较低的远程温度测量方法对我们的生产生活以及相关行业的发展具有意义。

发明内容

本发明的主要目的在于针对以上现有的远程温度检测方法的不足而提出的一种基于水银温度计的远程温度检测方法，希望通过将传统物理温度计与现有信息传递技术相结合，既兼顾传统物理温度计结构简单、生产和维护成本低、测量结果精确可靠的优点，又能实现对测量结果的远程监控。

本发明是这样实现的：

本发明提供了一种基于水银温度计的远程温度检测装置，包括水银温度计和控制电路，所述水银温度计包括温度计外壳和设于温度计外壳内的储液球及设于储液球上方的细管，所述储液球内盛装有水银并与上方的细管相连通，当水银槽受热后，水银的体积会膨胀并沿着细管上升形成水银柱，所述水银柱的高度和受热程度成正比，所述细管内设有沿着其内水银膨胀方向的电阻丝，所述控制电路包括用于测量水银柱以上部分电阻丝电阻大小的电阻表，通过所测得电阻大小换算得到水银柱以上部分的电阻丝高度，进而根据电阻丝的总高度计算出水银柱的高度，从而得出水银温度计的测量温度。

优选的，所述细管内设有两根平行的电阻丝，两根电阻丝顶部通过导线与电阻表相连，通过电阻表测量两根电阻丝顶端之间的电阻。

优选的，所述细管内设有一根电阻丝，所述电阻表的两个测量端分别于电阻丝顶端及储液球内水银相连，以水银作为导体，通过电阻表测量得到水银柱上部电阻丝的电阻。

优选的，所述温度计外壳为玻璃外壳，储液球和细管采用一体式制作或者分体式制作。

优选的，所述电阻丝贯穿整个细管的长度方向。

优选的，所述控制电路还包括用于对电阻大小和温度值转换技术的控制模块。

优选的，所述控制电路还包括无线通信模块，所述无线通信模块用于将控制模块计算出的温度值信号进行远程传输。

本发明有益效果是：本发明提高了一种基于水银温度计的远程温度检测方法和装置，通过将传统物理温度计与现有信息传递技术相结合，不仅结构简单、生产和维护成本低而且测量结果精确可靠。

附图说明

图1为本发明实施例1中基于水银温度计的远程温度检测装置结构示意图；

图2为本发明实施例2中基于水银温度计的远程温度检测装置结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基于水银温度计的远程温度检测装置的结构框图；

图中：1-温度计外壳，2-细管，3-储液球，4-温度刻度，5-电阻丝，6-导线，7-电阻表，8-水银柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

本发明提供了一种基于水银温度计的远程温度检测装置，本发明通过对传统物理温度计的进行电子化改进，使其能将温度信号转换成电子信号，从而实现远程温度检测，本装置主要由水银温度计和控制电路组成，所述水银温度计内部沿着水银培膨胀方向设置有电阻丝5，所述电阻丝5与控制电路相连，当水银柱8随温度变化升高或下降时，水银柱8以上部分的电阻丝5高度会发生变化，通过测量露出水银柱8以上部分电阻丝5的电阻即可确定水银柱8的高度，也就确定了所测量温度高低，因此，所述控制电路至少包括一个电阻表7，当然还可以包括控制模块和无线通讯模块，所述控制模块用于将电阻表7所测得的电阻信号转换为温度信号，通过所述无线通讯模块可以将温度信息进行远程传输，达到远程监控的目的。

实施例1：如图1所示，本发明提供的远程温度检测装置包括水银温度计和电阻表7，水银温度计包括温度计外壳1和设于温度计外壳1内的储液球3及设于储液球3上方的细管2，所述储液球3内盛装有水银，温度计外壳1上设有温度刻度4，当储液球3所处环境温度变化时，储液球3内水银体积随之变化，水银体积膨胀时进入细管2内形成水银柱8，由于水银体积变化与温度变化成比例，根据温度计外壳1上的温度刻度4即可读出水银柱8的高度，也就是温度，本发明改造的地方在于在水银温度计的细管2内设置两根竖直方向的电阻丝5，电阻丝5贯穿整个细管2，将两根电阻丝5顶部通过导线6与电阻表7相连，由于水银的电阻很小，并根据电流总会流向阻抗最小方向的特性，导致位于水银柱8一下部分的两根电阻丝5被水银短路，所以电阻表7测量两个电阻丝5顶端之间的实际电阻大小为水银柱8以上部分电阻丝5的电阻大小，而这个电阻大小与电阻丝5露出水银柱8以上部分的高度是成正比例关系，也就是测得电阻大小即可得到水银柱8以上部分细管2的高度，通过细管2总高度减去这个高度即可得到水银柱8的高度，也就是水银柱8的高度与水银柱8以上部分电阻丝5的电阻大小为恒定的比例关系，因此通过测量两根电阻丝5顶端之间电阻大小即可根据固定比例换算水银柱8高度，进而换算得到温度大小，实现水银温度计的温度自动读取。

需要说明的是，本发明水银温度计的细管2和储液球3即可采用玻璃材料一体化制作，也可以分体制作然后密封相连。

实施例2：如图2所述，水银温度计本身结构与实施例1完全一样，区别在于，本实施例在细管2内只设置一根电阻丝5，所述电阻表7的两个测量端，一端通过导线6连接在电阻丝5顶部，另一端通过导线6连接在储液球3内的水银中，由于水银为导体，因此，此时所测得的电阻大小即为水银柱8以上露出的电阻丝5的电阻大小，根据实际测量得到的电阻大小即可计算露出部分电阻丝5高度，从而计算出水银柱8本身的高度，进而换算得出温度的高低，实现水银温度计的温度自动读取。

如图3所示，所述控制电路包括有控制模块、无线通讯模块和电源，所述电源用于给整个装置提供能源，所述控制模块与所述电阻表7相连，通过所述控制控制模块能够将电阻表7所测得的电阻信号转换为温度值信号，并传递给无线通讯模块，通过所述无线通讯模块将实时的温度值信号发送到电脑或手机等远程检测终端上，通过读取远程检测终端上的温度信息，从而实现远程实时观测被检测区环境内温度的目的。

本方法进行远程温度检测的使用方法如下：在使用本发明提供的远程温度检测装置进行远程温度检测时，首先需要确定需要进行温度监测的环境，如空间较大，需要在多点同时部署该装置，防止在某一区域可能存在的温差，确保被检测区环境温度检测的准确性，确定部署地点后并部署好检测装置后，当所在的区域发生温度变化时，水银温度计内的水银柱8的高度会因为热胀冷缩原理升高或下降，既可以可以现场读取温度，同时设置在温度计中水银柱8以上部分电阻丝5的电阻值也会随之发生相应的变化，然后通过所述控制模块将电阻表7所测得水银柱8以上部分电阻丝5的电阻值信号经过比例转换为温度信号，最后通过所述无线通讯模块可以将温度信息进行远程传输，达到远程监控的目的。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。