一种传感器恒温控制装置的制作方法

1.本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种传感器恒温控制装置。


背景技术：

2.随着经济发展、安全意识的进步和相关法规法律的完善，气体探测技术已经在工业生产、医学诊断、环境监测、国防等领域得到了广泛应用。传感器广泛应用于气体检测行业。
3.申请号为2021205613534的专利公开了一种气体探测器，包括气体探测器主体，所述气体探测器主体内设置有面板，所述面板上设置有状态显示灯和红外接收器，所述气体探测器主体的任意相对两侧设置有多个接线口，每个所述接线口用于接入通讯线材或电源线材。该气体探测器通过设置状态显示灯，可实时了解气体探测器的工作状态，进而了解工业危化品仓库内的气体状态；通过设置红外接收器，便于远程控制，实现了实时监测的功能。
4.但气体探测器在使用过程中对温度非常敏感，温度过高、过低均会影响传感器示值的精准性。尤其的，对于一些电化学传感器而言，在温度高于25℃时，传感器读数较高；低于25℃时，读数较低。温度影响通常为每摄氏度0.5％至1.0％，视制造商和传感器类型而定。对于东北、西北等极寒地区的使用环境而言，电化学传感器会出现输出信号微弱，读数不准等异常，导致传感器检测失效，而且极寒环境会降低传感器寿命。
5.因此，在一些特殊的工作环境中，应当考虑探测器工作环境温度的稳定性，采用对应的温度补偿措施，以提高探测器检测数据的精准性，但目前很多探测器尚未考虑上述问题，需要进行进一步改进。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本发明提供了一种传感器恒温控制装置，以解决上述背景技术提出的在一些特殊的工作环境中，应当考虑探测器工作环境温度的稳定性，采用对应的温度补偿措施，以提高探测器检测数据的精准性的技术问题。
7.一种传感器恒温控制装置，包括探测器壳体，所述探测器壳体内设有相互连通的第一空腔和第二空腔，所述第一空腔内设有处理模块，所述第二空腔内设有恒温控制组件和传感器检测组件，所述恒温控制组件和传感器检测组件都与所述处理模块电性连接；
8.所述恒温控制组件包括支撑架，所述支撑架一侧连接有发热架，所述发热架上均匀缠绕有加热丝，所述加热丝外周活动套设有隔热套，所述支撑架上设有温控器，所述温控器与处理模块电性连接；
9.所述传感器检测组件包括传感器防护罩，所述传感器防护罩上设有探测孔，所述传感器防护罩内设有过滤片和传感器，所述传感器连接有传感器处理模块；
10.所述支撑架另一侧还设有调节组件，所述调节组件包括与支撑架相连接的铁磁性材质的调节块，所述调节块一侧设有密封第二空腔的密封块，所述密封块的一侧连接有缓
冲弹簧，所述缓冲弹簧的另一端与探测器壳体内的电磁组件相连接，所述电磁组件与处理模块电性连接；
11.把传感器防护罩连接到第二空腔后，所述传感器及所述传感器处理模块位于所述加热丝内部，所述隔热套位于所述加热丝外周，所述加热丝发热以对所述传感器工作环境进行加热，所述隔热套进行保温；所述处理模块控制电磁组件通电并产生第一磁力强度，电磁组件磁吸附调节块，同时压缩缓冲弹簧且通过支撑架把加热丝带入第一空腔内以对处理模块的工作环境进行加热。
12.所述处理模块控制电磁组件通电并产生第二磁力强度，电磁组件磁吸附调节块并带动密封块在第二空腔内向内运动，缓冲弹簧被压缩；所述处理模块控制电磁组件断电，电磁组件不再磁吸附调节块，所述缓冲弹簧恢复弹性形变并推动密封块沿着第二空腔向外运动的过程中，密封块推动空气到达过滤片处并对过滤片进行清理。
13.所述处理模块控制电磁组件反复通电和断电，以通过调节块带动密封块在第二空腔内往复运动，以反复通过探测孔抽气和排气，提高传感器对周围环境检测的精准性。
14.本发明至少具有如下有益效果：
15.1.本发明中的探测器壳体内部的温处理模块根据内部温度测量部件测得的外部环境的温度，通过温控器控制电热丝的加热时间和加热温度，加热丝发热以对传感器工作环境进行加热，隔热套进行保温，以保证传感器处于温度相对稳定的工作环境，进而提高传感器测量和传输测得数值的稳定性和精准性。
16.2.本发明中通过处理模块控制电磁组件通电并产生第一磁力强度，电磁组件磁吸附调节块，同时压缩缓冲弹簧且通过支撑架把加热丝带入第一空腔内；同时处理模块通过温控器控制电热丝的加热时间和加热温度，加热丝发热以对处理模块的工作环境进行加热，以保证处理模块处于温度相对稳定的工作环境，进而提高处理模块处理和传输数值的稳定性和精准性。
17.3.本发明在处理模块中设置清理周期和清理时间，通过处理模块控制电磁组件通电并产生第二磁力强度，电磁组件磁吸附调节块并带动密封块在第二空腔内向内运动，缓冲弹簧被压缩，以把空气吸入到第二空腔内；处理模块4控制电磁组件断电，电磁组件不再磁吸附调节块，缓冲弹簧恢复弹性形变并推动密封块沿着第二空腔向外运动的过程中，传感器与加热丝之间有间隙，密封块推动第二空腔内的空气到达过滤片处并对过滤片进行清理，以降低人工清理和更换过滤片的工作量，节省人力，效果显著。
18.4.本发明通过处理模块控制电磁组件反复通电和断电，以通过调节块带动密封块在第二空腔内往复运动，密封块在第二空腔内往复运动的过程中以反复通过探测孔抽气和排气，抽气和排气的过程中，能够促进传感器及探测孔附近气体的流动，使传感器能检测到更大范围的气体，进而提高传感器对周围环境检测的精准性。
附图说明
19.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
20.在附图中：
21.图1为本发明探测器结构分解示意图；
22.图2为本发明探测器整体结构示意图；
23.图3为本发明探测器内部剖视结构示意图；
24.图4为本发明恒温控制组件、传感器检测组件及调节组件结构示意图；
25.图5为本发明调节组件控制恒温控制组件进入第一空腔内的位置示意图；
26.图6为本发明调节块在第二空腔内运动位置示意图；
27.图7为本发明图6中a部分结构放大示意图。
28.图中：1、探测器壳体；2、第一空腔；3、第二空腔；4、处理模块；5、恒温控制组件；501、支撑架；502、发热架；503、加热丝；504、隔热套；505、控温器；6、传感器检测组件；601、传感器防护罩；602、探测孔；603、过滤片；604、传感器；605、传感器处理模块；7、调节组件；701、调节块；702、密封块；703、缓冲弹簧；704、电磁组件；705、伸缩杆。
具体实施方式
29.下面将结合本技术实施例，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
30.实施例1
31.如图1-4所示，一种传感器恒温控制装置，包括探测器壳体1，探测器壳体1内设有相互连通的第一空腔2和第二空腔3，第一空腔2内设有处理模块4，处理模块4主要为电路集成板，储存有控制程序，能对恒温控制组件5和传感器检测组件6及相关部件进行控制并进行数据传输。
32.第二空腔3内设有恒温控制组件5和传感器检测组件6，恒温控制组件5和传感器检测组件6都与处理模块4电性连接；其中恒温控制组件5用于对传感器检测组件6中的传感器604的工作环境进行加温处理，以保证传感器604在温度相对稳定的工作环境中工作，以提高传感器604测量和传输测得数值的稳定性和精准性。
33.恒温控制组件5包括支撑架501，支撑架501一侧连接有发热架502，发热架采用云母片，具有良好的热阻功能，以对其上方的加热丝506进行有效的支撑。发热架502上均匀缠绕有加热丝503，加热丝503在通电后能产生热量，以对传感器604外周的环境进行加热升温，保证传感器604处于温度相对稳定的工作环境中。加热丝503外周活动套设有隔热套504，隔热套504采用云母材质，具有隔热保温作用，能保证传感器604周围的工作环境的温度的正常；隔热套504与传感器防护罩601相固定连接，在对传感器604外周环境进行加热时，隔热套504位于加热丝503外周。传感器604位于加热丝503内部时，传感器与加热丝503之间有间隙。支撑架501上设有温控器505，温控器505与处理模块4电性连接，处理模块4根据内部温度测量部件测量探测器壳体1外部环境的温度，然后根据该温度通过温控器505控制电热丝503的加热时间和加热温度，以保证传感器604处于温度相对稳定的工作环境，进而提高传感器604测量和传输测得数值的稳定性和精准性。
34.传感器检测组件6包括传感器防护罩601，传感器防护罩601与第二空腔3相螺纹连接，以实现传感器防护罩601与探测器壳体1的连接和分离，以对传感器604和过滤片603进行检查或更换。传感器防护罩601上设有探测孔602，探测孔602用于配合传感器604对外部
环境进行探测。传感器防护罩601内设有过滤片603和传感器604，传感器604可以是红外传感器、气体传感器等，根据用户探测需求进行设定。传感器604的外径小于传感器防护罩601的内径，以使得传感器防护罩601内壁和传感器604之间设有间隙，传感器604外周通过柔性块与传感器防护罩601内部相挤压连接，该连接方式便于从传感器防护罩601内取出传感器604进行检查或更换。传感器604连接有传感器处理模块605，传感器处理模块605用于把传感器604测得的信号传输给处理模块4，处理模块4再把测得的信号转化为对应的数据并进行传输。过滤片603与传感器防护罩601内壁相活动卡接连接，以便对过滤片603拆除更换或清理。
35.在安装探测器壳体1时，把传感器防护罩601连接到第二空腔3后，传感器604及传感器处理模块605位于加热丝503内部，隔热套504位于加热丝503外周；探测器壳体1内部的温度测量部件测量探测器壳体1外部环境的温度；处理模块4根据内部温度测量部件测得的外部环境的温度后，通过温控器505控制电热丝503的加热时间和加热温度，加热丝503发热以对传感器604工作环境进行加热，隔热套504进行保温，以保证传感器604处于温度相对稳定的工作环境，进而提高传感器604测量和传输测得数值的稳定性和精准性。
36.实施例2
37.在处于极冷的工作环境中，低温不仅影响传感器604的测量和检测精度，还会影响探测器壳体1的第一空腔2内的处理模块4工作的稳定性和精准性，因此当探测器在极冷的低温环境工作时，除了考虑对传感器604周围的工作环境加热以进行温度补偿外，同样也需要考虑对第一空腔2内的处理模块4周围的工作环境进行加热，以保证处理模块4工作的稳定性。
38.如图4-5所示，支撑架501另一侧还设有调节组件7，调节组件7包括与支撑架501相连接的铁磁性材质的调节块701，调节块701一侧设有密封第二空腔3的密封块702，密封块702的一侧连接有缓冲弹簧703，缓冲弹簧703的另一端与探测器壳体1内的电磁组件704相连接，缓冲弹簧703内套设有伸缩杆705，伸缩杆705一端与密封块702相连接且另一端与电磁组件704相连接，通过缓冲弹簧703和伸缩杆705的配合，在缓冲弹簧703被压缩或回复弹性形变过程中，伸缩杆705对应的收缩或伸长，以保证带动恒温控制组件5上相关部件的运动方向，保证恒温控制组件5相关部件能顺利的运动出或进入第二空腔3；电磁组件704与处理模块4电性连接，处理模块4控制电磁组件704通入电流的大小，进而能控制电磁组件704产生的磁力强度的大小。
39.探测器在极冷的工作环境中工作时，在按着上述实施例对传感器604的工作环境加热后，当需要对第一空腔2内的处理模块4的工作环境进行加热使，处理模块4控制电磁组件704通电并产生第一磁力强度，电磁组件704磁吸附调节块701，同时压缩缓冲弹簧703且通过支撑架501把加热丝503带入第一空腔2内；同时处理模块4通过温控器505控制电热丝503的加热时间和加热温度，加热丝503发热以对处理模块4的工作环境进行加热，以保证处理模块4处于温度相对稳定的工作环境，进而提高处理模块4处理和传输数值的稳定性和精准性。
40.实施例3
41.探测器在实际使用过程中，除了极冷的工作环境，往往还在粉尘、杂物较多的工作环境中使用，虽然设置的过滤片603能对粉尘、杂物等进行一定的过滤，但是在探测器长时
间使用后，过滤片603仍容易被堵塞，而靠人工清理麻烦，增加了工作量；而不及时清理，又会影响传感器604的正常工作，上述问题需要在探测器使用时进行重点考虑。
42.为进一步利用本装置相关部件解决上述问题，具体的，如图6-7所示，通过在处理模块4中设置清理周期和清理时间，当需要对过滤片603进行定时清理时，处理模块4控制电磁组件704通电并产生第二磁力强度，电磁组件704磁吸附调节块701并带动密封块702在第二空腔3内向内运动，缓冲弹簧703被压缩，以把空气吸入到第二空腔3内；处理模块4控制电磁组件704断电，电磁组件704不再磁吸附调节块701，缓冲弹簧703恢复弹性形变并推动密封块702沿着第二空腔3向外运动的过程中，传感器604与加热丝503之间有间隙，密封块702推动第二空腔3内的空气到达过滤片603处并对过滤片603进行清理。
43.通过处理模块4控制电磁组件704通入电流的大小，进而能控制电磁组件704产生的磁力强度的大小，使第一磁力强度值大于第二磁力强度值。在第一磁力强度作用下，恒温控制组件5的相关部件及密封块702都进入到第一空腔2内，以实现上述实施例中对应的功能；而在第二磁力强度作用下，密封块702始终保持在第二空腔3内运动，以防止把外部空气吸入到极细颗粒(小于过滤片603过滤尺寸的极细颗粒)粉尘吸入到第一空腔2内，而影响第一空腔2内的处理模块4等的工作，设计更加合理，能提高探测器的使用寿命。
44.实施例4
45.探测器往往还用于监测一些特殊的气体，比如化工厂氯气、煤矿瓦斯等，当探测器处于固定位置时，如果探测器周边的气体不流通，探测器往往只能通过其内部的传感器及探测孔检测周边的气体，造成检测结果有一定的局限性。因此，在上述使用环境中，有必要重视并克服上述检测的局限性。
46.当在空气不流通的环境中检测气体时，为了提高气体(浓度、种类等)检测的精准性，需要促进探测器的传感器及探测孔检测周边的气体流动性。此时，通过处理模块4控制电磁组件704反复通电和断电，电磁组件704反复磁吸附和释放调节块701，以通过调节块701带动密封块702在第二空腔3内往复运动，密封块702在第二空腔3内往复运动的过程中以反复通过探测孔602抽气和排气，抽气和排气的过程中，能够促进传感器604及探测孔602附近气体的流动，使传感器604能检测到更大范围的气体，进而提高传感器604对周围环境检测的精准性。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
48.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。