專利名稱：便攜式智能溫差測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于高爐冷卻系統(tǒng)水溫檢測過程的溫
差測量。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的高爐冷卻系統(tǒng)水溫檢測儀表，主要是由PtlOOO鉬電阻傳感器和信號顯示 儀表組成，鉬電阻傳感器將檢測到的水溫信號直接輸入到三次儀表，三次儀表直接顯示水 溫，不能存儲(chǔ)、打印溫差值，如果半個(gè)小時(shí)循環(huán)測量四百個(gè)水頭的水溫，工人邊測量邊記錄， 水溫差待等測量完成后進(jìn)行手工計(jì)算，所以測量效率低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種能夠很好的滿足高爐冷卻系統(tǒng)進(jìn)出溫度、水溫差 的高精度要求的測溫，且能夠?qū)崿F(xiàn)分時(shí)分組實(shí)時(shí)記錄測量數(shù)據(jù)，待測量完成后，能夠及時(shí)輸 出打印測量溫度(進(jìn)水、出水、溫差)，有效的提高了測量精度和效率的便攜式智能溫差測量儀。技術(shù)解決方案本實(shí)用新型包括殼體、主控機(jī)，殼體上設(shè)有控制面板，主控機(jī)內(nèi) 包含有串聯(lián)橋式電阻電路、變送電路，串聯(lián)橋式電阻電路的輸出端與變送電路中的放大器 連接，放大器輸出端與單片機(jī)輸入端連接，單片機(jī)的輸出端分別與LCD顯示接口電路、存儲(chǔ) 電路、串行通訊接口電路、鍵盤電路、LED燈電路連接，IXD顯示接口電路與液晶顯示屏連 接；殼體上設(shè)有串行接口、傳感器接口，串行通訊接口電路與串行接口連接，鉬熱電阻傳感 器通過傳感器接口與串聯(lián)橋式電阻電路連接。殼體上設(shè)有液晶顯示屏、確認(rèn)顯示燈、開機(jī)鍵、確認(rèn)鍵、功能鍵、進(jìn)水溫度指示燈、 出水溫度指示燈、分組指示燈、發(fā)送指示燈；殼體側(cè)面有串行接口，下部有鉬熱電阻傳感 器接口。所述的橋式電阻采用1/3DINPU000型鉬熱電阻。本實(shí)用新型在主控機(jī)內(nèi)設(shè)有串聯(lián)橋式電阻電路、存儲(chǔ)電路，串聯(lián)橋式電阻電路采 用了精密鉬熱電阻及高性能和低功耗零漂移儀表放大器組成的變送電路，保證了測溫的準(zhǔn) 確性；能夠分時(shí)分組測量、存儲(chǔ)400點(diǎn)測量值；具有通過串口連接微型打印機(jī)或PC機(jī)輸出 打印進(jìn)出水測溫值、溫差。本實(shí)用新型不僅可用于高爐冷卻系統(tǒng)的水溫、溫差檢測，而且可 以用在其它要求高精度測溫的領(lǐng)域。

圖1為實(shí)用新型的溫差測量儀殼體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)用新型的溫差測量儀主控機(jī)電路框圖示意圖；圖3為實(shí)用新型的溫差測量儀方塊電路連接示意圖；圖4為本實(shí)用新型的溫差數(shù)據(jù)采集電路原理圖。[0012]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型殼體1上設(shè)有控制面板，主控機(jī)面板上設(shè)有液晶顯示屏5、確認(rèn)顯示燈6、開機(jī)鍵7、確認(rèn)鍵8、功能鍵9、進(jìn)水溫度指示燈10、出水溫度指示燈11、分時(shí) 分組指示燈12、發(fā)送指示燈13。殼體側(cè)面RS-232串行接口 14，下部有鉬熱電阻傳感器接 口 15，背面有鋰電池電源16。如圖2所示。主控機(jī)2內(nèi)包含有32位單片機(jī)STM32F103R6T6、由精密鉬熱電阻組 成的橋式電路、高性能和低功耗零漂移儀表放大器組成的變送電路，高性能和低功耗零漂 移儀表放大器組成的放大器、EEPROM存儲(chǔ)電路、串行通信接口電路、鍵盤電路、LED燈電路。 橋式電阻電路的供電電壓為恒壓3. 3V，鉬熱電阻采用了 1/3DINPU000型，橋式電路的輸出 端與放大器連接，放大器輸出端與單片機(jī)輸入端連接，單片機(jī)的輸出端分別與LCD顯示接 口電路、EEPROM存儲(chǔ)電路、串行通信接口電路、鍵盤電路、LED燈電路連接。如圖3所示。殼體上設(shè)有RS-232串行接口 14、傳感器接口 15，鉬熱電阻傳感器3 通過傳感器接口 15與橋式電阻電路連接，串行接口電路與RS-232串行接口 14連接，微型 打印機(jī)4或PC機(jī)通過RS-232串行接口 14接入主控機(jī)2內(nèi)部單片機(jī)處理后，存入EEPROM 存儲(chǔ)器；鍵盤電路分別與確認(rèn)鍵7、功能鍵8連接；LED燈電路分別與進(jìn)水溫度指示燈9、出 水溫度指示燈10、分時(shí)分組指示燈11、發(fā)送指示燈12連接；鋰電池電源16通過開機(jī)鍵7與 主控機(jī)2連接。本實(shí)用新型打開開機(jī)鍵后，系統(tǒng)進(jìn)入自檢初始化，接入鉬熱電阻傳感器3，測溫儀 進(jìn)入測溫狀態(tài)，如果把鉬熱電阻傳感器3放到進(jìn)水處，則顯示屏5顯示為進(jìn)入溫度，按確認(rèn) 鍵8，確認(rèn)進(jìn)水溫度指示燈10燈亮，則進(jìn)水溫度存儲(chǔ)下來。同時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入出水測溫狀態(tài)，如 果把它放到出水處，則顯示屏5顯示為出水溫度，按確認(rèn)鍵8，確認(rèn)出水溫度指示燈11燈亮， 則出水溫度存儲(chǔ)下來，如果繼續(xù)測量出水溫度，仍按上述操作程序，第2點(diǎn)、第3點(diǎn)……第η 點(diǎn)出水溫度測量值，全部存儲(chǔ)下來，按功能鍵9，當(dāng)分時(shí)分組指示燈12亮?xí)r按確認(rèn)鍵8，第1 組進(jìn)出水溫度全部存儲(chǔ)下來。第2組、第3組、第η組測溫操作，仍按第1組方式操作。每組只能存儲(chǔ)1點(diǎn)進(jìn)水 溫度，若干點(diǎn)出水溫度。通過RS-232串行接口連接微型打印機(jī)或PC機(jī)，按功能鍵9，系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)。 按確認(rèn)鍵8后，輸出打印進(jìn)水、出水和溫差測量數(shù)據(jù)。如果不想保留測量數(shù)據(jù)，按功能鍵9，進(jìn)水溫度指示燈10、出水溫度指示燈11、分 時(shí)分組指示燈12和發(fā)送指示燈13依次點(diǎn)亮后全部亮，按確認(rèn)鍵9，系統(tǒng)刪除保留測量數(shù)據(jù)， 指示燈閃亮約5秒后，則測量數(shù)據(jù)全部被刪除。如圖4所示。由電阻R14、R15、R16及鉬熱電阻組成橋式電路；由INA333(U2)、RX1、 RJl、ClO組成信號調(diào)理放大電路；由U4、R7、R8組成存儲(chǔ)單元；由U5、Cl、C2、C3、C4、C5和 JP3組成打印輸出接口電路。由J4、R9、RIO、Rll、R12組成鍵盤及LED燈顯示接口電路；由 STM32F103R6T6 單片機(jī) Ul、Rl、R2、R3、R4、R5、CP1、CP2、CP3、CP4、CP5、CP6、C6、C7、C8、C9、 晶振Xl和JTAG接口 Jl組成中央微處理器電路；由U3、J6、CP7組成電源處理電路。工作過程如下電源處理電路產(chǎn)生恒定的直流電源，供給主控機(jī)2各單元；由鉬電阻、R14、R15、R16組成橋式電路，若橋式鉬電阻傳感器3接觸端介質(zhì)溫度發(fā)生變化，則引起 橋式電路輸出電壓信號的變化，該電壓信號送入低功耗零漂移儀表放大器INA333進(jìn)行放 大，放大后的信號送入由STM32F103R6T6組成的中央處理器電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、標(biāo)度變換、 線性化處理，然后通過IXD顯示接口送入液晶顯示屏顯示測量溫度。同時(shí)，通過操作鍵盤可 實(shí)現(xiàn)對 測量溫度值的存儲(chǔ)；測量完成后，若需要打印分析測量結(jié)果，可操作鍵盤通過微型打 印機(jī)或PC機(jī)輸出測量結(jié)果，以便分析。
權(quán)利要求便攜式智能溫差測量儀，它包括殼體(1)、主控機(jī)(2)，殼體(1)上設(shè)有控制面板，其特征在于主控機(jī)(2)內(nèi)包含有串聯(lián)橋式電阻電路、變送電路，串聯(lián)橋式電阻電路的輸出端與變送電路中的放大器連接，放大器輸出端與單片機(jī)輸入端連接，單片機(jī)的輸出端分別與LCD顯示接口電路、存儲(chǔ)電路、串行通訊接口電路、鍵盤電路、LED燈電路連接，LCD顯示接口電路與液晶顯示屏(5)連接；殼體上設(shè)有串行接口(14)、傳感器接口(15)，串行通訊接口電路與串行接口(14)連接，鉑熱電阻傳感器(3)通過傳感器接口(15)與串聯(lián)橋式電阻電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式智能溫差測量儀，其特征在于殼體(1)上設(shè)有液晶 顯示屏(5)、確認(rèn)顯示燈(6)、開機(jī)鍵(7)、確認(rèn)鍵(8)、功能鍵(9)、進(jìn)水溫度指示燈(10)、出 水溫度指示燈(11)、分組指示燈(12)、發(fā)送指示燈(13)；殼體側(cè)面有串行接口(14)，下部 有鉬熱電阻傳感器接口(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型便攜式智能溫差測量儀，其特征在于所述的橋式電阻 采用1/3DINPU000型鉬熱電阻。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種便攜式智能溫差測量儀，用于高爐冷卻系統(tǒng)水溫檢測過程的溫差測量。本實(shí)用新型放大器輸出端與單片機(jī)輸入端連接，單片機(jī)的輸出端分別與顯示接口電路、存儲(chǔ)電路、串行通訊接口電路、鍵盤電路、燈電路連接，顯示接口電路與液晶顯示屏連接；殼體上設(shè)有串行接口、傳感器接口，串行通訊接口電路與串行接口連接，鉑熱電阻傳感器通過傳感器接口與串聯(lián)橋式電阻電路連接。本實(shí)用新型采用了精密鉑熱電阻及高性能和低功耗零漂移儀表放大器組成的變送電路，保證了測溫的準(zhǔn)確性；能夠分時(shí)分組測量、存儲(chǔ)測量值并通過輸出打印進(jìn)出水測溫值、溫差。本實(shí)用新型不僅可用于高爐冷卻系統(tǒng)的水溫、溫差檢測，而且可以用在其它要求高精度測溫的領(lǐng)域。
文檔編號G01K7/20GK201653579SQ20102018709
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者劉先龍, 姬躍峰, 崔大福, 李海龍, 江杰, 王利廷, 肖俊生 申請人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)