一种便携式声波测温装置的制作方法

1.本发明涉及声波测温装置技术领域，具体为一种便携式声波测温装置。


背景技术：

2.声波测温技术已广泛应用于锅炉炉膛温度场的测量，对锅炉燃烧优化有着重要的意义。随着工业技术和人民生活水平的发展，对一些空间温度场的温度信息获取提出了更高的要求，在某些场合只需要临时性测量燃烧环境温度场，而现在的声波测温装置普遍是采用固定式在线测量方法，需要进行复杂繁琐的固定和安装。
3.现有技术中存在两种声波测温装置应用于锅炉测温中；其一是，采用电动扬声器以及波导管配合电脑、传感器等电器元件，这种结构的好处在于，其内各部件均可以采用封装的形式，避免锅炉内的灰尘进入其中；缺点在于设备比较多，耗能较大，所以此类装置一般采用固定式安装，外部电源供电的模式使用；
4.另外一种是采用气源、发生器及相关控制元件。缺点在于，其整体具有一个开放式的内腔(用于传声以及收音)，容易被锅炉内的灰尘影响。所以此类的装置一般会设置多个扫气机构，用于吹出内部的灰尘，如已经公开的中国发明专利：cn106680368b；从整体结构来看，此类测温装置，结构过于复杂，并且由于发声器、多个扫气机构均需要气源的支持，所以气源的容积所需较大，通常也只能采用固定式的安装结构。
5.综上，现有的声波测温装置，均以固定式、在线测量为主，需要连接复杂的外部电源、气源、吹扫等动力、辅助设备，在计算和人机交互上需要借助工控机或者计算机，无法做到手持、快速、简便的测量。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种便携式声波测温装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种便携式声波测温装置，包括中空结构的本体：内部安装有声波发生器，声波发生器与本体的中空部连通；
8.连接于本体开放端的第一部件，设有空腔安装有声波接收器，且该空腔与本体的中空部连通；
9.连接于本体封闭端的第二部件，第二部件内设有通道，通道的输入端用于连接气源，通道的输出端连接声波发生器；
10.第一部件于本体上形成用于外部手持的第一握把，第二部件于本体上形成用于外部手持的第二握把。
11.优选的，第二部件的底部可拆卸式安装有微型储压气罐，且经阀门与之连通。
12.优选的，第二握把与微型储压气罐连接处的直径大于第二握把直径。
13.优选的，第一握把与垂直方向所呈角度在5
°‑
20
°
，第二握把沿垂直方向安装。
14.优选的，第一握把中点与第二握把的横向距离为20
‑
25。
15.优选的，所本体的开放端为朝外的喇叭口结构，第一部件与本体的连接处位于开放端的中部，且第一部件以连接处为基点朝向本体封闭端倾斜。
16.优选的，还包括人机交互界面：设置在本体封闭端的上方位置。
17.优选的，人机交互界面包括数显屏以及输入设备，数显屏用于显示设备状态以及测量信息输入设备为按键或者触摸屏，用于输入参数以及功能选择。
18.优选的，人机交互界面内嵌有电池，以提供电能。
19.优选的，本体封闭端的端面位置内固定安装有控制器，用于信号处理以及控制。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.首先，本发明的便携式声波测温装置可以方便的手持使用，虽然其本身具有一个带有开放端的本体，但是仅在于使用的过程中开放，所以内部受锅炉环境中的灰尘影响比较小；
22.其次，仅设有一个气体流场，贯穿在本体内，在使用状态下，气流自内向外的方向排出，即使内部存在灰尘也可以及时扫出；
23.另外，在手持结构上，为了减少冗余结构，将测温装置所必须部件(声波接收器、气体输送管及其安装结构)作为手持的握把。
附图说明
24.图1为本发明整体结构图；
25.图2为本发明控制及信号连接示意图；
26.图3为本发明使用流程示意图。图4为本发明使用流程示意图。
具体实施方式
27.为了便于使用，本发明实施例提供了一种便携式声波测温装置。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，所描述的实施例仅仅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做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。
28.本实施例提供了一种便携式声波测温装置，参照图1所示。
29.包括中空结构的本体1：内部安装有声波发生器，声波发生器与本体1的中空部连通；此处的声波发生器采用如专利：cn106680368b中的发声装置(即该专利说明书中记载的喷嘴、发声腔室以及簧片)；参照图2所示，其本身也为中空结构，气流自输入端a进入，经过一段的发声腔室b，在其末端设置有簧片c，簧片c产生振动发出声波。
30.再参照图1所示，为了实现声波的有效传播本体上设有一个开放端(即图中的左端)和一个封闭端(即图中的右端)；开放端设置成喇叭口形状，减少外界干扰。
31.连接于本体1开放端的第一部件7，设有空腔，内部安装有声波接收器，且该空腔与本体1的中空部连通；第一部件7以连接处为基点朝向本体封闭端倾斜，配合开放端的结构有利于声音的接收以及波长的匹配。
32.第一部件7于本体上形成用于外部手持的第一握把。
33.继续参照图1所示，第一握把与垂直方向所呈角度在5
°‑
20
°
，在另一个实施例中，优选为10
°
。并且第一握把与本体的连接点位于开放端的中部位置上。实际应用中，该设计不仅配合开放端有利于声波接收器对声波的接收，也更方便于手持；其后端还预留了充分的空间，用于置放在肩膀上，前端的第一握把手持住符合人体工程学设计，且刚好能够给与第一握把一个惯性上的阻力，以抵消内部气流外排时产生的推力。另外，使用时，该设计还很方便地用于改变本体开放端的朝向角度。
34.连接于本体1封闭端的第二部件，第二部件内设有通道，通道的输入端用于连接气源，通道的输出端连接声波发生器；
35.第二部件为图1中的管体4，管体4用于将气源的气体导向声波发生器中。其本身结构以及连接结构稳定，适用于作为整体装置的第二握把。
36.第二握把呈垂直式安装，配合第一握把，实现整体装置的双手手握。第一握把的中点与第二握把的横向距离(图中的l)在20
‑
25厘米之间，优选为 22厘米。配合第一握把的角度，使用时手握稳定，测量更加精准，且长时间手持的话能够减小疲劳；
37.此处值得一提的是，本实施例中气源采用微型储压气罐5，将其可拆卸式连接在管体4的底端。在管体4和微型储压气罐5之间安装有电磁阀6.参照图中所示，电磁阀6和微型储压气罐5在垂直方向上给与第二握把一定延伸，使用时，手握位置可以做适当调整；另外，参照图图中，管体4的直径较小于电磁阀6的连接处，可以起到手握限位的支撑作用。
38.另外，为了实现测量功能，在本体1靠近封闭端的上部固定安装有人机交互界面2；参照图3所示，人机交互界面2包括用于显示的液晶屏以及用于输入的按钮或者触摸屏；人机交互界面电信连接有控制及信号处理器3，如图 1所示，控制及信号处理器3被封装于封闭端的端面位置。且在本体上设置一个电池仓，用于放置供电的电源，另外，配备外接的电源口，作为充电端口使用。
39.控制及信号处理器3采用dsp arm双核嵌入式系统，arm核优选采用arm9 系列处理器，更加优选地采用atmel的工业级at91sam910261处理器，用于发声、采样、输入输出、信号收发等设备逻辑控制；dsp核优选采用c67xx系列处理器，更优选地采用ti的tms320c6713b处理器，用于声波信号数据处理、飞渡时间计算、温度计算等运算处理。
40.另外，将控制及信号处理器3与电磁阀连接，以实现控制的功能。
41.具体使用中：按所需测量空间温度的需要选定测点位置，将便携式声波测温装置手持或放置在测点位置，优选的所有装置应在被测空间的一个截面上，形成一条及以上传过被测空间的声波飞渡线；
42.进行装置配置，选定一个装置作为主发声点，其余设置为接收点；
43.每个接收模式的装置输入其与发声模式装置的声波飞渡距离；
44.开始测量：
45.打开主发声点发声开关，主发声点的控制及信号处理器通过信道发送测量同步信号，接收点接收到同步信号后与主发声点开始对声音接收器进行同步采样，获取声音数据；
46.主发声点开始发声，控制及信号处理器将电磁阀打开，控制器开始计时控制声波发生器持续发声0.5
‑
3秒，结合耗气量和发声质量优选的发声1秒，控制器到时间关闭电磁阀，结束发声；
47.主发声点通过信道发送发声结束信号，发声点结束采样，发声点结束测量；
48.各接收点接收到结束信号后结束采样，发声点向各接收点查询数据，接收点向主发声点回传测量数据；
49.主发声点根据回传数据和自身的发声时间数据计算各飞渡路径的时间，然后计算温度并显示各路径测量结果。
50.对一个空间进行重复多次测量时，可将另外一个装置设置为主发声模式，其它装置为接收模式，重复以上过程。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。