一种基于超声波的无线插入式温度测量装置

摘要

本实用新型公开了一种基于超声波的无线插入式温度测量装置，包括温度传感模块、电路实现模块、算法控制模块以及无线通信模块。所述温度传感模块由压电式超声波换能器、绝热片和超声波传播导杆三部分组成，所述换能器用于实现声电的互相转换，所述绝热片对换能器起着隔热保护作用，所述超声波传播导杆用于实现温度测量的转换，在测量过程中插入到钢水中一定深度感知钢水温度。所述电路实现模块由放大滤波电路、A/D转换电路、D/A转换电路、状态选择电路、D/A转换电路和功率放大电路组成。所述算法控制模块由FPGA和CPU组成。所述无线通信模块为信号发射和接收的集成电路。本设计结构简单，实用性强，测量精度高，响应速度快，适用于温度精确控制系统。

主权项

一种基于超声波的无线插入式温度测量装置，其特征在于，包括:温度传感模块，其包括压电式超声波换能器、绝热片和超声波传播导杆，用于以超声波为中间变量对温度感知并输出电信号从而实现温度的采集；所述绝热片安装在电式超声波换能器和超声波传播导杆之间，由一个套筒固定三者的相对位置，电式超声波换能器与电路实现模块通过信号线连接；电路实现模块，包括状态选择电路、数字模拟信号转换电路D/A、功率放大电路、模拟数字信号转换电路A/D和放大滤波电路，用于实现模拟信号与数字信号的互相转换和对信号放大与滤波的功能；所述电路实现模块与算法控制模块通过电信号连接；算法控制模块，包括现场可编程门列阵FPGA和中央处理单元CPU，用于对整个温度测量过程的时序控制和通过细分查补算法实现温度测量；算法控制模块与无线通信模块通过电信号连接；无线通信模块，包括发射和接收的集成电路，用于数据和信号传输以实现控制和人机交互。