[發(fā)明專利]一種無線壓力溫度一體化傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010836321.0
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111982194B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 彭翔宇;黎磊;賴功楊;唐大全;洪先志
• 申請（專利權）人: 成都一通密封股份有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01L25/00
• 代理公司: 北京之于行知識產(chǎn)權代理有限公司 11767
• 代理人: 何志欣

本發(fā)明涉及一種無線壓力溫度一體化傳感器，其特征在于，至少包括第一殼體(1)和第二殼體(2)，所述第一殼體(1)和所述第二殼體(2)之間設置有以可拆卸的方式卡固在所述第一殼體(1)的開口位置的支架(3)，所述支架(3)與第二殼體(2)中間設置有至少一個PCB傳感器(4)，所述PCB傳感器(4)由至少一個MCU處理器、至少一個壓力傳感器和至少一個溫度傳感器集成構成，所述PCB傳感器(4)通過NB?IOT通訊裝置(7)與云服務器連接。本發(fā)明的結構簡單，小型化，相對于傳統(tǒng)石油化工領域使用的壓力、溫度測量傳感器，體積至少縮小了1倍。本發(fā)明通過國家本安防爆認證的Ex(ia)IIB T4標準，可使用在易燃易爆的環(huán)境中。

技術領域

本發(fā)明涉及防爆傳感技術領域，尤其涉及一種無線壓力溫度一體化傳感器。

背景技術

NB-IoT構建于蜂窩網(wǎng)絡，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡、UMTS網(wǎng)絡或LTE網(wǎng)絡，以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級。NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。NB-IoT支持待機時間長、對網(wǎng)絡連接要求較高設備的高效連接。據(jù)說NB-IoT設備電池壽命可以提高至至少10年，同時還能提供非常全面的室內(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋。基于NB-IoT無線通訊的溫度壓力傳感器廣泛應用于各個行業(yè)。

例如，專利文獻CN109238372A公開了一種高靈敏度支持NB-IoT的溫度濕度計，包括干球石英晶體探頭、濕球石英晶體探頭、貯水槽及引水纖維件、微型風扇、衛(wèi)星導航系統(tǒng)天線、衛(wèi)星導航系統(tǒng)模塊、ASIC、NB-IoT芯片、NB-IoT天線、鋰離子充電電池及充電接口、顯示及設置面板；該發(fā)明依托溫度測量精確度達到1mK的干球溫度和濕球溫度、高精度的數(shù)字化的空氣焓濕圖、衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供的大氣壓力修正、高精度的三次多項式曲線的插入算法，相對濕度的計算值達5位有效數(shù)字，顯示值4位有效數(shù)字，足以顯示室內(nèi)濕度的動態(tài)變化，足以通過空調(diào)、去濕機、加濕機、控制室內(nèi)溫度濕度的動態(tài)變化。其通過利用NB-IoT芯片來實現(xiàn)溫度信息的傳輸，但是不能夠用于防爆技術領域。

例如，專利文獻CN110212643A公開了一種基于NB-IoT技術的變電站SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其能夠在遠端實時監(jiān)測SF6氣體狀態(tài)，有助于為設備安全運行提供一種切實可行的故障預警方案，提高工作水平和工作質(zhì)量，為智能運檢的設備運行大數(shù)據(jù)工作做準備。本發(fā)明包含位于遠方終端的監(jiān)測終端單元、用于傳輸監(jiān)測終端單元的數(shù)據(jù)至后端數(shù)據(jù)存儲單元的通信信道單元以及與數(shù)據(jù)存儲單元連接且用于展示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)展示單元；所述監(jiān)測終端單元包含加裝在變電站SF6密度繼電器上的溫度傳感器加裝組件，所述溫度傳感器加裝組件包含溫度壓力傳感器；所述溫度壓力傳感器內(nèi)設置有NB-IoT模塊；溫度壓力傳感器與就地顯示儀通過NB-IoT模塊無線通訊；所有就地顯示儀與通信信道單元的無線通訊網(wǎng)無線連接。該發(fā)明雖然能夠用于涉及溫壓力的氣體檢測，但是，該發(fā)明體積大且不具有防爆殼體，對于易爆炸的領域無法實現(xiàn)有效的防爆效果。

但是，僅設置NB-IoT技術的壓力傳感器依然無法擺脫受溫度影響的測量準確度偏差的問題。當前的現(xiàn)有技術中，壓力傳感器的測量準確度取決于其溫度。通常，在0℃-90℃的溫度范圍內(nèi)，準確度是最佳的，并且誤差范圍減小。當傳感器非常冷時，溫度低于0℃，或者非常熱，溫度高于90℃時，誤差范圍會變大很多。

例如，專利文獻CN108699991A公開了一種用于校準位于內(nèi)燃發(fā)動機的進氣管線中的至少一個壓力傳感器的校準方法，其中，根據(jù)等式Cr(T1)＝Pcap(T1)—Pref(T1)，通過初始校準補償(Cr(T1))在初始溫度(Tl)下在發(fā)動機停止的情況下校準所述至少一個壓力傳感器，所述發(fā)動機是停止的，Pcap(T1)是由所述至少一個壓力傳感器測量的壓力測量值，Pref(T)是參考壓力，所述至少一個壓力傳感器的測量值是通過由此計算的初始校準補償(Cr(Tl))被校準的。在發(fā)動機運行期間，在給定溫度(T)下，通過乘數(shù)校正因子，依據(jù)所述至少一個壓力傳感器的溫度(T)，基于所述初始校準補償(Cr(T1))來調(diào)整校準補償(Cr(T))。