专利名称：电子数显速读地温计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地温计。
背景技术：
在科学实验和生产活动中，经常需要对地表以下的浅层土壤或表层固体物质内部的温度进行测量。传统的方法是采用一组(5支)直角玻璃水银地温计，分别埋在50mm、 100mm、150mm、200mm和250mm的土壤中。但是，这种玻璃水银地温计有如如下缺点1、需要较长的温度平衡时间，才能保证获得温度的准确性。2、由于玻璃水银地温计测量精度一般为1摄氏度，精度较低，难以满足科研工作的要求；3、不便于保管和运输，由于是玻璃材质， 在运输和携带方面需要较大的空间和防损处理，尤其不适合野外操作。4、部分玻璃水银温度计采用水银为指示剂，在使用中温度计如果破损，水银很容易污染土壤或被检测对象，造成重金属污染。
发明内容
本发明是为了解决现有的地温计测量精度差，以及需要较长的温度平衡时间才能保证测量准确性导致测量效率低的问题，从而提供一种电子数显速读地温计。电子数显速读地温计，它包括探针、隔热密封环、感温探头、手柄和数显电路，感温探头的末端通过隔热密封环固定在探针的前端，手柄固定在探针的末端，数显电路固定设置在手柄上，数显电路包括控制模块和显示屏，所述显示屏的显示信号输入端与控制模块的显示信号输出端连接；感温探头的温度信号输出端与控制模块的温度信号输入端连接。数显电路还包括温度单位转换按键，所述温度单位转换按键的温度单位转换信号输出端与控制模块的温度单位按键信号输入端连接。数显电路还包括状态保持按键，所述状态保持按键的状态保持信号输出端与控制模块的状态保持信号输入端连接。数显电路还包括功能输入电路，所述功能输入电路的功能输入信号输出端与控制模块的功能输入端连接。数显电路还包括存储器，所述存储器的存储信号输入端与控制模块的存储信号输出端连接。数显电路还包括供电电路，所述供电电路的供电信号输出端同时与控制模块的供电信号输入端、显示屏的供电信号输入端和功能输入电路的供电信号输入端连接。它还包括游标，所述游标与探针的主体滑动连接。感温探头为不锈钢探头。控制模块采用单片机实现。探针为带有刻度的探针。有益效果本发明测温速度快，无需进行温度平衡即可实现精确测量，测量效率和测量精度均获得大幅度提高。测量精度可以达到0.1摄氏度。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的数显电路的结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一、电子数显速读地温计，它包括探针1、隔热密封环2、感温探头3、 手柄5和数显电路，感温探头3的末端通过隔热密封环2固定在探针1的前端，手柄5固定在探针1的末端，数显电路固定设置在手柄5上，数显电路包括控制模块61和显示屏62，所述显示屏62的显示信号输入端与控制模块61的显示信号输出端连接；感温探头3的温度信号输出端与控制模块61的温度信号输入端连接。使用前设置在使用前用导线将温度计的minusb端口与已经安装驱动和应用软件的电脑USB接口链接，通过程序对温度计记录功能工作状态(开或关)；记录采样周期， 及对温度计进行时间校准和设置。记录数据可以通过软件以.txt或.excel文件格式输出， 形成基础数据表，再经过相关的应用软件整理数据。使用操作开启温度计总开关按钮，将温度计按照要求深度插入被测土层，感温探头随着感温触点的温度变化，产生不同的电学信号变化，经过功能输入电路和控制模块，放大、解译识别将运算结果呈现在显示屏幕上。如果仅仅是测量某一时刻温度，通过屏幕显示即可得出读数，则此时不需要开启记录功能。如果需要获得一段时间内的温度变化，才需要开启记录功能。切记在使用记录功能前要对记录仪内部时间进行校准。校准后记录时间将与PC同步，所获得的温度数据也随着PC时间同步。存储保管使用完毕后请将温度计再次与PC相连接，读取所获得数据后，关闭记录功能，再关闭总开关，关闭温度计。将温度计探针及其外壳表面清理干净，装入包装盒中， 以备下次使用。本发明在已有技术基础上使之更加专业化，更便于部分科研、生产、生活领域应用，提高使用过程的效率，缩短作业时间，更加准确、更加精确。合理的适应性设计，弥补了现有数字温度计的适用性和操作性，使之大大减少了测量操作中的误差，进而为其应用领域提供改善可能。测量精度提高近10倍，使我们获得更加精确的数据，进而推动了应用领域的技术水准。该温度计设计融合了对被测量对象安全的考虑，使之在其应用过程中无排放，不会对环境造成任何伤害，是无损设备、环境友好型设备。地温度计整体采用不锈钢和工程塑料外壳，不易破碎，便于携带和野外作业。并且本发明在使用时，即使发生破损现象，也不会对环境产生重金属污染。本发明能够增加采样深度的可选择性，可以在探针长度范围内任选测量深度，这是传统玻璃水银地温计所不具备的。本实施方式采用电子电路设计，使数据计算、记录和保存成为可能。
具体实施方式
二、本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的电子数显速读地温计的区别在于，数显电路还包括温度单位转换按键65，所述温度单位转换按键65的温度单位转换信号输出端与控制模块61的温度单位按键信号输入端连接。本实施方式中的温度单位转换按键65用于对温度单位进行转换。
具体实施方式
三、本具体实施方式
与具体实施方式
一或二所述的电子数显速读地温计的区别在于，数显电路还包括状态保持按键66，所述状态保持按键66的状态保持信号输出端与控制模块61的状态保持信号输入端连接。
本实施方式中的状态信号保持按键66用于对显示的温度进行保持。
具体实施方式
四、本具体实施方式
与具体实施方式
三所述的电子数显速读地温计的区别在于，数显电路还包括功能输入电路63，所述功能输入电路63的功能输入信号输出端与控制模块61的功能输入端连接。本实施方式中的功能输入电路63用于对控制模块61的功能进行设定。
具体实施方式
五、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二或四所述的电子数显速读地温计的区别在于，数显电路还包括存储器67，所述存储器67的存储信号输入端与控制模块61的存储信号输出端连接。本实施方式中的存储器67用于对数据进行存储。
具体实施方式
六、本具体实施方式
与具体实施方式
五所述的电子数显速读地温计的区别在于，数显电路还包括供电电路68，所述供电电路68的供电信号输出端同时与控制模块61的供电信号输入端、显示屏62的供电信号输入端、存储器67的供电信号输入端和功能输入电路63的供电信号输入端连接。本实施方式中，采用扣式电池作为供电电路68的电源。
具体实施方式
七、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二、四或六所述的电子数显速读地温计的区别在于，它还包括游标4，所述游标4与探针1的主体滑动连接。
具体实施方式
八、本具体实施方式
与具体实施方式
七所述的电子数显速读地温计的区别在于，感温探头3为不锈钢探头。本实施方式中的感温探头3采用不锈钢金属材质，耐防腐，金属作为热的良导体， 会具有更短的热平衡时间，测量并读取温度会更快。
具体实施方式
九、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二、四、六或八所述的电子数显速读地温计的区别在于，控制模块61采用单片机实现。
具体实施方式
十、本具体实施方式
与具体实施方式
九所述的电子数显速读地温计的区别在于，探针1为带有刻度的探针。本实施方式配合游标4，通过该地温计的游标调节测量深度，达到一支温度计即可满足所有测量深度要求，在使用时只需使用一支，就能起到五支的效果，节约了成本。本实施方式中，探针1可以的长度可以设置为300mm ；数显电路可以设置在壳体内；并设置有温度补偿导线、信号放大显示电路组和总开关，用以实现温度的精确测量、显示以及控制。还可以增加挂绳，方便使用。本实施方式通过安装在保护探针头部内腔感温探头，通过热补偿导线，将温度信号传递到电路模组，经过信号的放大识别计算和输出，最后从液晶屏幕输出测试结果。保护探针上有刻度以保护探针尖端原点，向液晶屏幕方向，以5mm为单位雕刻，共计300mm长度单位，探针上的游标可以在探针任意一点定位，作为探测土壤7深度标记。实现在保护探针长度范围内，任意深度上测量温度。并且完全覆盖传统地温计50mm、100mm、150mm、200mm和 250mm的固定测量深度，进而更增加了该地温计的适用性能。本实施方式的性能指标使用温度范围-20°C -50°C ；测量精度0.1°C;显示精度0.1°C;
取样深度0-300mm；总体长度350mm；探针长度310mm；温度显示单位°C或。F或K ；电源扣式电池。
权利要求
1.电子数显速读地温计，其特征是它包括探针(1)、隔热密封环( 、感温探头(3)、手柄(5)和数显电路，感温探头C3)的末端通过隔热密封环( 固定在探针(1)的前端，手柄 (5)固定在探针(1)的末端，数显电路固定设置在手柄( 上，数显电路包括控制模块(61) 和显示屏(62)，所述显示屏(6 的显示信号输入端与控制模块(61)的显示信号输出端连接；感温探头(3)的温度信号输出端与控制模块(61)的温度信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的电子数显速读地温计，其特征在于数显电路还包括温度单位转换按键(65)，所述温度单位转换按键(6 的温度单位转换信号输出端与控制模块(61) 的温度单位按键信号输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的电子数显速读地温计，其特征在于数显电路还包括状态保持按键(66)，所述状态保持按键(66)的状态保持信号输出端与控制模块(61)的状态保持信号输入端连接。
4.根据权利要求3所述的电子数显速读地温计，其特征在于数显电路还包括功能输入电路(63)，所述功能输入电路(63)的功能信号输出端与控制模块(61)的功能信号输入端连接。
5.根据权利要求1、2或4所述的电子数显速读地温计，其特征在于数显电路还包括存储器(67)，所述存储器(67)的存储信号输入端与控制模块(61)的存储信号输出端连接。
6.根据权利要求5所述的电子数显速读地温计，其特征在于数显电路还包括供电电路 (68)，所述供电电路(68)的供电信号输出端同时与控制模块(61)的供电信号输入端、显示屏(6 的供电信号输入端和功能输入电路(6 的供电信号输入端连接。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的电子数显速读地温计，其特征在于它还包括游标 G)，所述游标(4)与探针(1)的主体滑动连接。
8.根据权利要求7所述的电子数显速读地温计，其特征在于感温探头C3)为不锈钢探头。
9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的电子数显速读地温计，其特征在于控制模块(61) 采用单片机实现。
10.根据权利要求9所述的电子数显速读地温计，其特征在于探针(1)为带有刻度的探针。
全文摘要
电子数显速读地温计，涉及一种地温计，本发明是为了解决现有的地温计测量精度差，以及需要较长的温度平衡时间才能保证测量准确性导致测量效率低的问题。它的感温探头末端通过隔热密封环固定在探针的前端，手柄固定在探针的末端，数显电路固定设置在手柄上，数显电路包括控制模块和显示屏，所述显示屏的显示信号输入端与控制模块的显示信号输出端连接；感温探头的温度信号输出端与控制模块的温度信号输入端连接。本发明适用于对地表以下的浅层土壤或表层固体物质内部的温度进行测量。
文档编号G01K13/00GK102494803SQ201110395870
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者刘晓辉, 吕宪国, 姜明, 王锡刚 申请人:中国科学院东北地理与农业生态研究所