受热运动件温度场的测量装置及系统的制作方法

1.本发明实施例涉及信息采集技术领域，尤其涉及一种受热运动件温度场的测量装置及系统。


背景技术：

2.船舶主机等设备的内燃机存在活塞、连杆、阀系、曲轴等受热运动件，在内燃机的研发制造中经常需要对其包括的受热运动件温度场进行温度测量。
3.为了精确测量受热运动件的温度场分布情况，需要在受热运动件上布置多个热电偶，并将热电偶采集的温度信号传输给温度信号采集设备。目前，通常采用有线传输的方式，将热电偶采集的温度信号传输给温度信号采集设备，但是有线传输温度信号，会使测量难度陡增并伴随很多不确定的变量。例如：受热运动件在往复运动或者旋转运动过程中会带动与热电偶连接的信号传输线运动，容易造成信号传输线损伤，致使温度信号传输失败。此外，高温或油污等恶劣的条件也会影响信号传输线的触点连接，从而干扰温度信号的传输。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种受热运动件温度场的测量装置及系统，以避免信号传输受受热运动件的运动以及恶劣环境的影响。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种受热运动件温度场的测量装置，其包括至少一个温度采集模块、第一通信模块、第二通信模块、信号处理模块以及显示模块；
6.温度采集模块和第一通信模块连接，第一通信模块与第二通信模块无线通信连接，第二通信模块与信号处理模块连接，信号处理模块与显示模块连接；
7.温度采集模块和第一通信模块安装于受热运动件上；
8.温度采集模块用于检测受热运动件在运动过程中所处位置的温度信息；第一通信模块用于根据温度信息发射温度信号；第二通信模块用于接收温度信号，并根据温度信号得到温度信息；信号处理模块用于转换温度信息的传输类型；显示模块用于显示转换传输类型后的温度信息。
9.可选地，第一通信模块包括信号发射单元和第一能量供应单元；
10.信号发射单元分别与温度采集模块和第一能量供应单元连接；
11.第一能量供应单元用于给信号发射单元提供电能，信号发射单元用于接收每一温度采集模块所采集的温度信息，并根据温度信息向第二通信模块发射温度信号。
12.可选地，信号发射单元包括编码器和发射器；
13.编码器的第一端与温度采集模块连接，编码器的第二端与发射器连接；
14.编码器用于根据温度信息得到温度信号，发射器用于发射温度信号。
15.可选地，第一能量供应单元包括受热运动件的电源或第一电源；
16.第一能量供应单元还包括散热器；
17.散热器安装于受热运动件的电源或第一电源的四周，散热器用于给受热运动件的电源或第一电源散热。
18.可选地，第二通信模块包括信号接收单元和第二能量供应单元；
19.第二能量供应单元和信号接收单元连接，信号接收单元与信号处理模块连接；
20.第二能量供应单元用于给信号接收单元提供电能，信号接收单元用于接收第一通信模块发射的温度信号；
21.第二能量供应单元包括第二电源。
22.可选地，信号接收单元包括接收器和解码器；
23.接收器与解码器连接，解码器与信号处理模块连接；
24.接收器用于接收温度信号，解码器用于根据温度信号得到温度信息。
25.可选地，信号处理模块包括协议转换器；
26.协议转换器用于转换温度信息的传输类型。
27.可选地，温度采集模块包括热电偶。
28.可选地，显示模块包括液晶显示屏。
29.第二方面，本发明实施例还提供了一种受热运动件温度场的测量系统，其包括上述实施例中任一项的受热运动件温度场的测量装置和受热运动件；
30.温度采集模块和第一通信模块安装于受热运动件上；受热运动件温度场的测量装置用于监控受热运动件在运动过程中所处位置的温度信息。
31.本发明实施例通过将温度采集模块和第一通信模块安装于受热运动件上，使温度采集模块、第一通信模块均相对于受热运动件静止。由此可以实现第一通讯模块将温度采集模块采集的温度信息通过无线传输发送给第二通信模块。第二通信模块通过信号处理模块将温度信息处理成与显示模块显示信息相匹配的传输类型后传输给显示模块，使显示模块显示温度信息，以便于工作人员分析研究受热运动件的温度场状态。本方案相比于现有技术，可以避免因受热运动件与信号传输线之间产生相对运动造成的信号传输线损伤，避免受热运动件与信号传输线之间产生相对运动致使信号传输线的触点受恶劣环境的影响，进而避免温度信号传输受受热运动件的运动以及恶劣环境的影响。
附图说明
32.图1为本发明实施例提供的一种受热运动件温度场的测量装置的结构示意图；
33.图2为本发明实施例提供的另一种受热运动件温度场的测量装置的结构示意图；
34.图3为本发明实施例提供的另一种受热运动件温度场的测量装置的结构示意图；
35.图4为本发明实施例提供的另一种受热运动件温度场的测量装置的结构示意图；
36.图5为本发明实施例提供的另一种受热运动件温度场的测量装置的结构示意图；
37.图6为本发明实施例提供的一种受热运动件温度场的测量系统的结构示意图。
具体实施方式
38.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.本发明实施例提供了一种受热运动件温度场的测量装置，图1为本发明实施例提供的一种受热运动件温度场的测量装置的结构示意图。如图1所示，该受热运动件温度场的测量装置包括至少一个温度采集模块110、第一通信模块120、第二通信模块130、信号处理模块140以及显示模块150；温度采集模块110和第一通信模块120连接，第一通信模块120与第二通信模块130无线通信连接，第二通信模块130与信号处理模块140连接，信号处理模块140与显示模块150连接；温度采集模块110和第一通信模块120安装于受热运动件上；温度采集模块110用于检测受热运动件在运动过程中所处位置的温度信息；第一通信模块120用于根据温度信息发射温度信号；第二通信模块130用于接收温度信号，并根据温度信号得到温度信息；信号处理模块140用于转换温度信息的传输类型；显示模块150用于显示转换传输类型后的温度信息。
40.其中，受热运动件温度场的测量装置主要分为两部分，第一部分主要包括至少一个温度采集模块110和第一通信模块120，第二部分主要包括第二通信模块130、信号处理模块140以及显示模块150。具体地，受热运动件温度场的测量装置的温度采集模块110和第一通信模块120安装于受热运动件上，并且温度采集模块110和第一通信模块120之间通过数据传输线连接，由此温度采集模块110、第一通信模块120以及第一通信模块120和温度采集模块110之间的数据传输线均可以随着受热运动件的运动而运动。由此，任何时刻的温度采集模块110、第一通信模块120以及温度采集模块110与第一通信模块120之间的数据传输线均相对于受热运动件静止。温度采集模块110可以检测受热运动件在运动过程中所处位置的温度信息，由此每一温度采集模块110可以将其采集的温度信息传输给第一通信模块120。受热运动件温度场的测量装置的第二部分安装于远离受热运动件的位置，也就是第二通信模块130、信号处理模块140以及显示模块150均安装于远离受热运动件的位置。(需要注意的是：由于第一通信模块120和第二通信模块130是通过无线通信传输数据，由此第二通信模块130远离受热运动件的距离受第一通信模块120和第二通信模块130的通信距离限制，第二通信模块130与受热运动件的距离需小于第一通信模块120和第二通信模块130的最大通信距离。)第一通信模块120可以根据温度信息发射温度信号，第一通信模块120与第二通信模块130无线通信连接，第一通信模块120可以将温度信号发送给第二通信模块130。第二通信模块130在接收温度信号后，可以根据温度信号得到温度信息。第二通信模块130与信号处理模块140连接，第二通信模块130可以将温度信息传输给信号处理模块140。信号处理模块140可以转换温度信息的传输类型，例如温度信息的传输协议和传输温度信息中所使用的电信号种类等。信号处理模块140与显示模块150连接，信号处理模块140可以将转换传输类型后的温度信息传输给显示模块150，使显示模块150显示转换传输类型后的温度信息，以便于工作人员分析研究受热运动件的温度场状态。
41.本发明实施例通过将温度采集模块和第一通信模块安装于受热运动件上，使温度采集模块、第一通信模块均相对于受热运动件静止。由此可以实现第一通讯模块将温度采集模块采集的温度信息通过无线传输发送给第二通信模块。第二通信模块通过信号处理模块将温度信息处理成与显示模块显示信息相匹配的传输类型后传输给显示模块，使显示模块显示温度信息，以便于工作人员分析研究受热运动件的温度场状态。本方案相比于现有技术，可以避免因受热运动件与信号传输线之间产生相对运动造成的信号传输线损伤，避
免受热运动件与信号传输线之间产生相对运动致使信号传输线的触点受恶劣环境的影响，进而避免温度信号传输受受热运动件的运动以及恶劣环境的影响。
42.图2为本发明实施例提供的另一种受热运动件温度场的测量装置的结构示意图。如图2所示，第一通信模块120包括信号发射单元121和第一能量供应单元122；信号发射单元121分别与温度采集模块110和第一能量供应单元122连接；第一能量供应单元122用于给信号发射单元121提供电能，信号发射单元121用于接收每一温度采集模块110所采集的温度信息，并根据温度信息向第二通信模块130发射温度信号。
43.其中，信号发射单元121与温度采集模块110连接，温度采集模块110可以将其采集的温度信息传输给信号发射单元121。信号发射单元121与第二通信模块130无线通信连接，信号发射单元121接收到所有温度采集模块110发送的温度信息后，可以将温度信息打包成温度信号，并将温度信号发射给第二通信模块130。信号发射单元121和第一能量供应单元122连接，第一能量供应单元122可以给信号发射单元121提供电能，保证信号发射单元121的正常工作，即保证温度信息顺利地通过信号发射单元121发射给第二通信模块130。
44.图3为本发明实施例提供的另一种受热运动件温度场的测量装置的结构示意图。如图3所示，信号发射单元121包括编码器1211和发射器1212；编码器1211的第一端与温度采集模块110连接，编码器1211的第二端与发射器1212连接；编码器1211用于根据温度信息得到温度信号，发射器1212用于发射温度信号。
45.具体地，编码器1211的第一端与温度采集模块110连接，编码器1211可以将温度采集模块110所采集的温度信息打包成温度信号，以提高温度信息的快速传输和安全性。编码器1211的第二端与发射器1212连接，编码器1211接收到打包好的温度信号后，可以将打包好的温度信号发射给第二通信模块130。发射器1212与第二通信模块130之间采用无线通信传输温度信号，相比于现有技术采用数据信号线传输温度信息可以避免因受热运动件与信号传输线之间产生相对运动造成的信号传输线损伤，避免受热运动件与信号传输线之间产生相对运动致使信号传输线的触点受恶劣环境的影响，进而避免温度信号传输受受热运动件的运动以及恶劣环境的影响。
46.可选地，第一能量供应单元包括受热运动件的电源或第一电源；第一能量供应单元还包括散热器；散热器安装于受热运动件的电源或第一电源的四周，散热器用于给受热运动件的电源或第一电源散热。
47.其中，第一能量供应单元可以采用受热运动件的电源，还可以采用第一电源(例如电池组或蓄电池)。若受热运动件上包括电源时，此时受热运动件温度场的测量装置的第一能量供养单元可以采用受热运动件的电源，由此不仅可以降低受热运动件温度场的测量装置的成本，还可以简化受热运动件温度场的测量装置的设计。若受热运动件上没有电源时，第一能量供应单元采用第一电源为信号发射单元提供电能。另外，第一能量供应单元还包括可以加快散热的散热器。散热器需要安装于受热运动件的电源或第一电源的四周，以给受热运动件的电源或第一电源进行散热，防止处于温度场中受热运动件的电源或第一电源在供能时因温度过高损坏。
48.图4为本发明实施例提供的另一种受热运动件温度场的测量装置的结构示意图。如图4所示，第二通信模块130包括信号接收单元131和第二能量供应单元132；第二能量供应单元132和信号接收单元131连接，信号接收单元131与信号处理模块140连接；第二能量
供应单元132用于给信号接收单元131提供电能，信号接收单元131用于接收第一通信模块120发射的温度信号；第二能量供应单元132包括第二电源。
49.其中，信号接收单元131和信号发射单元121无线通信连接，信号接收单元131接收到温度信号后，可以将温度信号解析为温度信息。信号接收单元131与信号处理模块140连接，信号接收单元131可以将温度信号传输给信号处理模块140。第二能量供应单元132和信号接收单元131连接，第二能量供应单元132可以给信号接收单元131提供电能，保证信号接收单元131的正常工作，即保证信号接收单元131顺利地接收到信号发射单元121发射的温度信号。另外第二能量供应单元132可以采用第二电源，例如电池组或蓄电池。
50.图5为本发明实施例提供的另一种受热运动件温度场的测量装置的结构示意图。如图5所示，信号接收单元131包括接收器1311和解码器1312；接收器1311与解码器1312连接，解码器1312与信号处理模块140连接；接收器1311用于接收温度信号，解码器1312用于根据温度信号得到温度信息。
51.具体地，接收器1311与发射器1212无线通信连接，发射器1212可以将温度信息打包成的温度信号发送给接收器1311。接收器1311与解码器1312连接，接收器1311可以将其接收到的温度信号传输给解码器1312。由于接收器1311接收到的温度信号是由温度信息打包而成，解码器1312可以对温度信息打包成的温度信号进行解码处理，从而得到温度信息。解码器1312与信号处理模块140连接，加码器可以将解码得到的温度信息传输给信号处理模块140。
52.可选地，信号处理模块包括协议转换器；协议转换器用于转换温度信息的传输类型。
53.其中，协议转换器又叫接口转换器，协议转换器可以使处于通信网上采用不同高层协议的主机仍然互相通讯。协议转换器将温度信息处理成与显示模块显示信息相匹配的传输类型后传输给显示模块，使显示模块可以接收并显示温度信息。
54.可选地，温度采集模块包括热电偶。
55.其中，热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，热电偶可以直接精确地测量温度，并把温度信息转换成热电动势进行传输。
56.可选地，显示模块包括液晶显示屏。
57.其中，显示模块可以显示热电偶采集的温度信息。显示模块可以采用液晶显示屏，以便于工作人员分析研究受热运动件的温度场状态。
58.图6为本发明实施例提供的一种受热运动件温度场的测量系统的结构示意图。如图6所示，该受热运动件温度场的测量系统包括受热运动件温度场的测量装置和受热运动件200；温度采集模块110和第一通信模块120安装于受热运动件200上；受热运动件温度场的测量装置用于监控受热运动件200在运动过程中所处位置的温度信息。
59.其中，受热运动件温度场的测量系统包括本发明任意实施例提供的受热运动件温度场的测量装置，因此具有本发明实施例提供的受热运动件温度场的测量装置的有益效果，此处不再赘述。
60.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；
而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。