温湿度测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及测量技术领域，特别是涉及一种温湿度测量装置。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本技术有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。
3.温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。在实际生产过程中，温度的测量和其后的控制与生产安全、生产效率、产品质量、能源节约等重大技术经济指标紧紧相连。而湿度是表示气体中的水蒸汽含量，生产中也常需要用湿度计来测量或控制空气或工业流程气体的湿度。
4.传统的环境温湿度监测方式是人工使用温湿度检测器对温湿度进行定时测量，然后对数据进行记录。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述问题，提供一种温湿度测量装置，以提高环境温湿度监测效率。
6.本实用新型实施例提供了一种温湿度测量装置，包括：
7.温度传感器，温度传感器用于采集环境温度数据；
8.湿度传感器，温度传感器用于采集环境湿度数据；
9.数据采集模块，数据采集模块分别与温度传感器和湿度传感器电连接，数据采集模块用于对温度数据和湿度数据进行模数转换得到温度信号和湿度信号；
10.处理器，处理器与数据采集模块连接，用于对温度信号和湿度信号处理；
11.显示器，显示器与处理器连接，且用于根据处理后的温度信号和处理后的湿度信号显示温度值和湿度值。
12.本技术实施例提供的温湿度测量装置，利用温度传感器和湿度传感器的温湿度数据采集能力，实现对环境温湿度模拟量数据的获取，并进一步通过设置数据采集模块实现模数转换，得到便于处理计算的数字信号量——温度信号和湿度信号，处理器根据自身的数据计算处理能力，对获取的温度信号和湿度信号进行信号分析处理、动态补偿后换算成能够反映环境真实情况的实际温湿度值，并通过显示器显示，实现了环境温湿度数据的自动获取和显示，便于检测，不需手动做数据记录，提高温湿度监测效率，且进一步避免有手工记录导致的数据错误，从而提高温湿度监测的数据可靠性。
13.在其中一个实施例中，数据采集模块包括：
14.信号采集单元，信号采集单元的输入端分别与温度传感器和湿度传感器连接；
15.信号放大单元，信号放大单元的输入端与信号采集单元的输出端连接，用于对信号采集单元获取的温度数据和湿度数据进行放大；
16.模数转换单元，模数转换单元的输入端与信号放大单元的输出端连接，模数转换单元的输出端与处理器的输入端连接。
17.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：
18.壳体，温度传感器、温度传感器、数据采集模块和处理器均设置在壳体构成的腔室内；
19.显示器嵌入在壳体外表面。
20.在其中一个实施例中，壳体安设在钢轨上。
21.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：
22.usb接口，usb接口与处理器电连接。
23.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：
24.存储器，存储器与处理器连接。
25.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：
26.报警器，报警器与处理器连接。
27.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：
28.通信模块，通信模块与处理器连接，通信模块还用于连接远程终端。
29.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：
30.电源，电源分别与温度传感器、温度传感器、数据采集模块和处理器电连接。
31.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：
32.第一定时开关，第一定时开关串接在电源与数据采集模块的连接回路上。
附图说明
33.通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
34.图1为一个实施例中温湿度测量装置的结构示意图；
35.图2为另一个实施例中温湿度测量装置的结构示意图；
36.图3为一个实施例中温湿度测量装置外型结构示意图。
具体实施方式
37.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
38.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
39.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
40.本实用新型实施例提供了一种温湿度测量装置，如图1-3所示，包括：温度传感器
10，温度传感器10用于采集环境温度数据；湿度传感器20，温度传感器10用于采集环境湿度数据；数据采集模块30，数据采集模块30分别与温度传感器10和湿度传感器20电连接，数据采集模块30用于对温度数据和湿度数据进行模数转换得到温度信号和湿度信号；处理器40，处理器40与数据采集模块30连接，用于对温度信号和湿度信号处理；显示器50，显示器50与处理器40连接，且用于根据处理后的温度信号和处理后的湿度信号显示温度值和湿度值。
41.其中，温度传感器10是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，例如感受温度并输出电压信号，该电压信号的大小用于表征温度值的大小。湿度传感器20是指可以感受环境湿度并将其转换为电信号的传感器，可以是电阻式或电容式的湿敏元件所构成的各类湿度传感器20，例如，氯化锂湿度计、露点式氯化锂湿度计、氧化铝湿度计和陶瓷湿度传感器20等。数据采集模块30自身也可以包括各类传感器、通信模块91和/或存储芯片等。处理器40可以是单片机、微处理器40等具有数据计算能力和控制能力的器件。该处理器40对温度信号和湿度信号进行处理的计算实现过程，可以利用现有的动态补偿算法实现，即处理过程不涉及方法改进。显示器50可以是液晶显示面板等具有画面显示功能的装置。处理器40与显示器50之间可以通过串口连接。
42.具体的，取代传统技术中，利用人工对环境数据进行采集的方式，通过在要监测的环境范围内设置温度传感器10和湿度传感器20，来获取能够表征环境温湿度信息的湿度数据和温度数据，为了方便实现监测，再利用数据采集模块30对该温度数据和该湿度数据进行采集和模数转换，将其转换为数字量信号并传输至处理器40，处理器40对该数据量信号进行处理后，将该处理后的温度信号和湿度信号发送至显示器50进行显示，经过处理器40处理的信号更加地能够真实反映环境的温湿度情况，相较于直接采用数据采集模块30进行模数转换后直接送至显示器50显示的方式，更能进一步提高温湿度监测的数据准确性。
43.本技术实施例提供的温湿度测量装置，利用温度传感器10和湿度传感器20的温湿度数据采集能力，实现对环境温湿度模拟量数据的获取，并进一步通过设置数据采集模块30实现模数转换，得到便于处理计算的数字信号量——温度信号和湿度信号，处理器40根据自身的数据计算处理能力，对获取的温度信号和湿度信号进行信号分析处理、动态补偿后换算成能够反映环境真实情况的实际温湿度值，并通过显示器50显示，实现了环境温湿度数据的自动获取和显示，便于检测，不需手动做数据记录，提高温湿度监测效率，且进一步避免有手工记录导致的数据错误，从而提高温湿度监测的数据可靠性。
44.在其中一个实施例中，数据采集模块30包括：信号采集单元，信号采集单元的输入端分别与温度传感器10和湿度传感器20连接；信号放大单元，信号放大单元的输入端与信号采集单元的输出端连接，用于对信号采集单元获取的温度数据和湿度数据进行放大；模数转换单元，模数转换单元的输入端与信号放大单元的输出端连接，模数转换单元的输出端与处理器40的输入端连接。
45.其中，信号采集单元是指能够进行数据获取和传输的装置，例如，信号采集单元可以包括无线射频收发器，无线射频收发器分别于温度传感器10和湿度传感器20无线通信连接，接收设置在环境中的温度传感器10和湿度传感器20获取的温度数据和湿度数据。信号采集单元也可以包括数据接口，该数据接口与温度传感器10和湿度传感器20有线连接，采集温度数据和湿度数据。信号放大单元可以是放大电路，信号放大单元的输入端与信号采
集单元的输出端连接，例如，信号采集单元获取温度数据和湿度数据，该温度数据和湿度数据以电压信号表现，信号放大单元对相应的电压信号进行放大处理，将当大后的信号再输入到模数转换单元，模数转换单元将该电压信号进行模数转换后，生成数字量信号，该数字量信号输入至处理器40，方便处理器40做后续的数据处理和显示驱动。其中，该处理器40可以是单片机等。在其中一个实施例中，该装置包括积分电路和阻抗转换电路，经过信号放大单元处理的信号输入到积分电路，经过积分电路处理的数据再经过阻抗转换电路处理输出至处理器40。
46.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：壳体60，温度传感器10、温度传感器10、数据采集模块30和处理器40均设置在壳体60构成的腔室内；显示器50嵌入在壳体60外表面。
47.其中，壳体60可以是防水防腐的材料构成的壳体60。壳体60的形状以贴合壳体60腔室内各电学元器件布局为准则，例如，壳体60可以是长方体、圆形、椭圆形等形状。本技术的实施例提供的温湿度测量装置，通过将电学器件集成在壳体60内部，可以适应各种场景，例如钢轨轨道等室外环境，可以防风防水，提高使用寿命。另外，为了很好的显示温湿度数值，显示器50嵌入在壳体60表面，显示器50上用于显示数值的一面朝外，方便用户观察。可选的，壳体60为120mm
×
113mm
×
33mm(长宽高)的长方体。壳体60的侧面设置有散热孔93，该散热孔93用于为壳体60腔室内设置的电学器件散热。
48.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：功能按键，功能按键与处理器40电连接。功能按键可以设置在壳体60的腔室内，且与壳体60表面上的弹性按钮相对应设置，当弹性按钮被用户用力下压时，可以触发对应位置的功能按键。功能按键可以是用于调节时间的按键，例如，可以包括用于触发采集和时间设置两种模式的菜单按键。还可以包括用于增、减时间的调节按键，还可以包括确认按键。通过按键来设置时间的实现过程可以参照现有技术中对单片机最小系统中系统时间的设置方案。
49.在其中一个实施例中，显示器50为led显示屏。
50.在其中一个实施例中，壳体60安设在钢轨上。本技术实施例提供的温湿度测量装置，可应用于钢轨所处环境的温湿度监测，可以通过将壳体60粘贴或捆绑在钢轨上，来监测钢轨所处环境的温湿度数据，并通过显示器50显示，实现对钢轨环境温湿度的监测。该壳体60还可以安装在钢轨基桩上。
51.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：usb接口70，usb接口70与处理器40电连接。通过设置usb接口70，方便对处理器40处理后的数据进行获取和导出。导出的数据格式可以是txt/xls/pdf等格式，便于用户将数据导出保存到自己希望的路径，方便后续报表制作及数据分析。例如，通过usb接口70，用电脑连接该温湿度测量装置，并导出相关数据，借助windows系统的功能，在导出数据成功后，还可以提示导出成功，用户体验好。
52.在其中一个实施例中，该显示器50为触摸显示屏，用户可以通过点击触摸屏上的功能图标，来实现装置时间的校准、设置。还可以通过点击触摸屏上的功能图标，来设置信号采集模块的采集周期和处理器40上报、存储数据的周期。还可以设置温度上限值。
53.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：存储器80，存储器80与处理器40连接。存储器80可以采用flash存储方式。该存储器80可以存储不小于260000组温湿度数据。其中，温度传感器10的测量精度可以是
±
0.5℃、
±
0.2℃或
±
0.1℃，温度传感器10的测量
范围可以是-40～+80℃，具体的，可根据实际应用场景需求进行传感器型号的选择。温湿度测量装置，还可以通过显示屏或者功能按键，进行该装置定时启动/定时停止的设置。例如，通过显示屏勾选定时启动存储的图标后，可设置该温湿度测量装置在指定的时间段内存储数据。还可以通过触发显示屏上的功能图标，进行数据查询，例如，可以按照日期、名称等进行查询。
54.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：报警器90，报警器90与处理器40连接。
55.报警器90用于在温湿度超过限定值时，执行报警动作。例如，报警器90的具体构成，可以是声光报警，处理器40若判断模数转换后得到的温度信号值大于设定的温度上限值(例如，可以是32℃)，则说明钢轨或其他目标物体所处的环境温度过高，为避免小概率数据造成的误差，还可以进一步监测该温度信号值大于温度上限值的持续时间，当持续时间达到时间阈值(例如，可以是10s)，才判定该环境温度确实过高，需要告警，此时处理器40驱动报警器90进行报警。例如，处理器40可以驱动声光报警器90发光，并播报提示音。类似的，在其他实施例中，温湿度测量装置的处理器40上还可以设置有温度下限值(例如，可以是24℃)和湿度上限值(100)、湿度下限值(0)，当实际的温度低于下限值或者湿度高于湿度上限值或湿度低于湿度下限值时，处理器40均驱动报警器90执行报警动作。
56.在其中一个实施例中，上述显示屏还可以进行该温湿度测量装置的启动时间的设置，默认可设置为0秒。根据一些智慧屏本身的功能，还可以设置屏显时间：设置记录仪关闭屏幕显示的时间，若设置为0则不关屏。
57.在其中一个实施例中，可以通过按压温湿度测量装置的功能按键停止记录。
58.在其中一个实施例中，当温湿度测量装置在温、湿度超限进行声光报警时，可以通过按压温湿度测量装置的功能按键关闭声光报警。
59.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：通信模块91，通信模块91与处理器40连接，通信模块91还用于连接远程终端92。通过加入通信模块91，利用通信模块91的远程通信能力，实现了数据远传，可以方便用户在远程终端92对钢轨等目标物体所处应用场景中的环境温湿度情况进行监测，监测效果更好，用户体验佳。
60.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：电源，电源分别与温度传感器10、温度传感器10、数据采集模块30和处理器40电连接。电源可以内置在壳体60的腔室内，该电源可以是直流5v电压进行供电的电源，电源可以是体积小巧的电池，使得温湿度测量装置整体体积小巧，便携。
61.在其中一个实施例中，处理器40还可以计算温度的平均值和湿度的平均值。
62.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：第一定时开关，第一定时开关串接在电源与数据采集模块30的连接回路上。第一定时开关设置好时间(间隔时间可以是10分钟)后，按照设置的时间进行断开和闭合，当第一定时开关断开时，数据采集模块30不供电，不进行数据采集，实现定时数据采集，节省能源。温湿度测量装置进行温湿度值记录的间隔时间可以是5秒到18小时之间任意值。温湿度测量装置进行温湿度数据采集、更新的间隔时间可以是2～255秒间的任意值。用户可以根据实际的测量需求进行上述间隔时间的设置。
63.在其中一个实施例中，温湿度测量装置还包括：第二定时开关，第二定时开关串接在电源与通信模块91的连接回路上。第二定时开关如第一定时开关一样，通过自身的通断
状态，影响温湿度信号的定时远传，按照一定周期传输至远程终端92，通过采用定时通信的方式，节省电能，提高温湿度测量装置的使用寿命。
64.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。