一種爐膛火焰模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光源裝置，特別是涉及火焰信號(hào)的模擬裝置，一種用于模擬爐膛火焰燃燒狀態(tài)的光源裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]爐膛火焰燃燒過(guò)程中，一般都需要用火焰檢測(cè)產(chǎn)品實(shí)時(shí)檢測(cè)爐膛火焰燃燒狀態(tài)，以確保爐膛正常安全運(yùn)行，而火焰檢測(cè)產(chǎn)品的性能質(zhì)量直接關(guān)系到爐膛的安全與否，所以能為火焰檢測(cè)產(chǎn)品的研發(fā)、測(cè)試和參數(shù)標(biāo)定提供近似真實(shí)的燃燒狀態(tài)的模擬裝置就顯得尤為重要。
[0003]目前爐膛火焰模擬裝置主要有以下幾種:
[0004](1)采用普通白熾燈，由于普通白熾燈采用單相交流電源供電，如果電網(wǎng)產(chǎn)生波動(dòng)，將直接影響白熾燈的發(fā)光強(qiáng)度，影響測(cè)試的穩(wěn)定性和精度。另外，由于白熾燈采用工頻50Hz交流電供電，經(jīng)過(guò)火檢探頭的光電傳感器后，輸出的信號(hào)頻率為100Hz，通常爐膛內(nèi)燃燒火焰一般在6Hz?200Hz。因此，采用白熾燈作為光源，測(cè)試的頻率單一且不易調(diào)整發(fā)光強(qiáng)度，測(cè)試的覆蓋性不夠。
[0005](2)采用蠟燭、打火機(jī)或者煤油燈等明火光源。采用此類光源對(duì)測(cè)試環(huán)境有特殊要求，光線強(qiáng)度不易控制，火焰的閃爍頻率也無(wú)法調(diào)節(jié)，不能提供精確的量化測(cè)試數(shù)據(jù)。
[0006](3)采用現(xiàn)有火檢探頭測(cè)試信號(hào)臺(tái)，雖然能選擇不同的頻率和不同的強(qiáng)度，但是同一時(shí)間下都是標(biāo)準(zhǔn)正弦波，不能模擬燃燒爐膛中不同波長(zhǎng)信號(hào)的疊加。
[0007]為克服上述問(wèn)題，中國(guó)專利ZL201420436930.7公開(kāi)了張其勇的《智能火焰信號(hào)模擬裝置》，該裝置的單片機(jī)DAC輸出電路輸出的模擬電壓通過(guò)同相放大電路放大后控制恒流源驅(qū)動(dòng)電路恒流源的輸出，即控制流過(guò)高亮LED燈的前向電流，從而控制高亮LED燈的發(fā)光。通過(guò)控制流過(guò)LED的電流，控制LED的發(fā)光強(qiáng)度，采用的單片機(jī)DAC模塊的輸出響應(yīng)速度能滿足200Hz的要求，通過(guò)USART讀取PC機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的需要產(chǎn)生不同波形的數(shù)據(jù)文件，產(chǎn)生不同的波形。等比例修改數(shù)據(jù)文件中的各文件值的大小，可實(shí)現(xiàn)同一信號(hào)，不同強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。
[0008]現(xiàn)有的爐膛火焰模擬裝置，一方面輸出的信號(hào)頻率比較單一，調(diào)節(jié)更改頻率困難，影響測(cè)試使用的隨機(jī)性、連續(xù)性；另一方面，模擬火焰波長(zhǎng)覆蓋面窄，不能充分模擬火焰燃燒的狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明要設(shè)計(jì)一種頻率、強(qiáng)度方便可調(diào)，波長(zhǎng)覆蓋面廣，能實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前模擬狀態(tài)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，且操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的爐膛火焰模擬裝置，更加真實(shí)的模擬出爐膛火焰的燃燒狀態(tài)。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種爐膛火焰模擬裝置，包括電源供給模塊、中央處理模塊、按鍵、LED顯示燈組、驅(qū)動(dòng)模塊以及模擬火焰燈組；所述的中央處理模塊分別與電源供給模塊、按鍵、LED顯示燈組和驅(qū)動(dòng)模塊連接；所述的模擬火焰燈組分別與電源供給模塊和驅(qū)動(dòng)模塊連接；
[0011]所述的中央處理模塊包括:電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、中央處理器U2、晶振XI和編程通訊串口 CN1 ;電容C4和電容C5的正極分別接所需電壓，負(fù)極共同接地，編程通訊串口 CN1的1腳與中央處理器U2的PC4端連接，編程通訊串口 CN1的2腳與中央處理器U2的PC5端連接，編程通訊串口 CN1的3腳與中央處理器U2的PC6端連接，編程通訊串口 CN1的4腳與中央處理器U2的PC7端連接，編程通訊串口 CN1的5腳與中央處理器U2的RESET端連接，編程通訊串口 CN1的6腳接所需電壓，編程通訊串口 CN1的7腳接地；晶振XI第一端與電容C6第一端連接，并共同接于中央處理器U2的XTAL2端，晶振XI第二端與電容C7第一端連接，并共同接于中央處理器U2的XTAL1端；電容C6第二端與電容C7第二端共同接地；中央處理器U2的第一電源端VCC1、第二電源端VCC2和第三電源端VCC3共接所需電壓，中央處理器U2的第一接地端GND1、第二接地端GND2和第三接地端GND3均接地；
[0012]所述的電源供給模塊包括:電解電容C1、穩(wěn)壓器U1、電感L1、二極管D1、電解電容C2、電容C3、電阻R1和電阻R2 ；電源接口接12?30V直流電源，電源接口與穩(wěn)壓器U1的輸入端IN和電解電容C1的正極共接，電感L1的第一端與二極管D1的負(fù)極共接于穩(wěn)壓器U1的輸出端0UT，電感L1的第二端與電阻R1的第一端、電解電容C2的正極和電容C3的正極共接，電阻R1的第二端與穩(wěn)壓器U1的FEEDBACK端和電阻R2的第一端相接，電解電容C1的負(fù)極、電解電容C2的負(fù)極、電容C3的負(fù)極和電阻R2的第二端與穩(wěn)壓器U1的接地端GND和0N/0FF端兩個(gè)端口共同接地；電壓輸出端電壓VCC的大小通過(guò)改變電阻R1和電阻R2的阻值大小控制；
[0013]中央處理器U2分別與驅(qū)動(dòng)芯片U3、按鍵、LED顯示燈組連接；具體地，驅(qū)動(dòng)芯片U3的輸入端口 11、12、13分別與中央處理器U2的PA7端、ΡΕ0端、PE1端連接，驅(qū)動(dòng)芯片U3的輸出端口 Y1連接可見(jiàn)光燈DS1的第一端，驅(qū)動(dòng)芯片U3的輸出端口 Y2連接兩種波長(zhǎng)的紫外燈DS2?DS5的第一端，驅(qū)動(dòng)芯片U3的輸出端口 Y3連接兩種波長(zhǎng)的紅外燈DS6?DS9的第一端，可見(jiàn)光燈DS1的第二端和兩種波長(zhǎng)的紫外燈DS2?DS5的第二端共接于穩(wěn)壓器PW1的OUT端，兩種波長(zhǎng)的紅外燈DS6?DS9的第二端經(jīng)過(guò)限流電阻R15?R18共同接于穩(wěn)壓器PW2的OUT端，穩(wěn)壓器PW1、穩(wěn)壓器PW2的IN端共同接于電源供給電路的電壓輸出端，穩(wěn)壓器PW1、穩(wěn)壓器PW2的GND端共同接地，穩(wěn)壓器PW1、穩(wěn)壓器PW2分別為可見(jiàn)光燈DS1、兩種波長(zhǎng)的紫外燈DS2?DS5和兩種波長(zhǎng)的紅外燈DS6?DS9提供所需電壓；
[0014]按鍵KEY1的引腳1接于中央處理器U2的PC0端，按鍵KEY2的引腳1接于中央處理器U2的PC1端，按鍵KEY3的引腳1接于中央處理器U2的PC2端，按鍵KEY1、按鍵KEY2和按鍵KEY3的引腳2共同接地。標(biāo)注模擬火焰發(fā)光波長(zhǎng)、跳動(dòng)頻率、發(fā)光強(qiáng)度的12個(gè)LED顯示燈組LED1?LED12的正極分別經(jīng)過(guò)限流電阻R3?R14接于中央處理器U2的PA6?ΡΑ0端和ΡΒ0?PB4端，LED顯示燈組LED1?LED 12的負(fù)極共同接地。
[0015]本發(fā)明所述的中央處理器U2是型號(hào)為ATmegal62的單片機(jī)，其是一種具有高性能、低功耗的8位微處理器；所述的穩(wěn)壓器U1是型號(hào)為L(zhǎng)M2576的調(diào)壓穩(wěn)壓芯片:所述的驅(qū)動(dòng)芯片是型號(hào)為ULN2803的驅(qū)動(dòng)芯片；所述的穩(wěn)壓器PW1和穩(wěn)壓器PW2是型號(hào)為AMS1117的固定電壓穩(wěn)壓器。
[0016]本發(fā)明所述的兩種波長(zhǎng)的紫外燈DS2?DS5的波長(zhǎng)為375nm_385nm和365nm-370nm兩種，所述的兩種波長(zhǎng)的紅外燈DS6?DS9的波長(zhǎng)為940nm和850nm兩種，所述的模擬火焰燈組的跳動(dòng)頻率有0Hz、50Hz、100Hz、200Hz四個(gè)檔位，可選擇的模擬火焰發(fā)光強(qiáng)度有0、25%、50%和75%四個(gè)等級(jí)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]1、本發(fā)明采用三個(gè)按鍵分別控制模擬火焰的跳動(dòng)頻率、發(fā)光波長(zhǎng)和發(fā)光強(qiáng)度，模擬火焰的跳動(dòng)頻率有0Hz、50Hz、100Hz、200Hz四個(gè)檔位，模擬火焰的發(fā)光波長(zhǎng)有可見(jiàn)光、紫外、紅外，其中紫外、紅外又分別有兩種波長(zhǎng)種類，模擬火焰發(fā)光強(qiáng)度有0、25%、50%和75%四個(gè)等級(jí)。模擬過(guò)程中，可以隨時(shí)通過(guò)按鍵更改頻率、波長(zhǎng)、強(qiáng)度等數(shù)值，模擬出爐膛火焰燃燒的復(fù)雜狀況，模擬過(guò)程連續(xù)性好，接近真實(shí)燃燒狀態(tài)。
[0019]2、本發(fā)明采用LED顯示燈組對(duì)模擬火焰的跳動(dòng)頻率、發(fā)光波長(zhǎng)和發(fā)光強(qiáng)度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注，通過(guò)LED顯示燈組，測(cè)試人員能準(zhǔn)確掌握當(dāng)前模擬火焰的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為測(cè)試和參數(shù)標(biāo)定提供方便。
[0020]3、本發(fā)明不僅僅局限于實(shí)施例中的模擬火焰發(fā)光波長(zhǎng)、跳動(dòng)頻率和發(fā)光強(qiáng)度，也可以根據(jù)具體需求更改光源波長(zhǎng)，調(diào)整跳動(dòng)頻率和發(fā)光強(qiáng)度，進(jìn)行多樣化的火焰模擬。本發(fā)明所用芯片價(jià)格低廉，操作簡(jiǎn)單、安全可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0021]本發(fā)明共有附圖3張，其中:
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的電路模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實(shí)施例所涉及的電源供給電路圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實(shí)施例所涉及的電路原理圖。
[0025]圖中:1、電源供給模塊，2、中央處理模塊，3、按鍵，4、LED顯示燈組，5、驅(qū)動(dòng)模塊，6、模擬火焰燈組。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地描述。如圖1-3所示，一種爐膛火焰模擬裝置，包括電源供給模塊1、中央處理模塊2、按鍵3、LED顯示燈組4、驅(qū)動(dòng)模塊5以及模擬火焰燈組6 ;所述的中央處理模塊2分別與電源供給模塊1、按鍵3、LED顯示燈組4和驅(qū)動(dòng)模塊5連接；所述的模擬火焰燈組6分別與電源供給模塊1和驅(qū)動(dòng)模塊5連接；
[0027]所述的中央處理模塊2包括:電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、中央處理器U2、晶振XI和編程通訊串口 CN1 ;電容C4和電容C5的正極分別接所需電壓，負(fù)極共同接地，編程通訊串口 CN1的1腳與中央處理器U2的PC4端連接，編程通訊串口 CN1的2腳與中央處理器U2的PC5端連接，編程通訊串口 CN1的3腳與中央處理器U2的PC6端連接，編程通訊串口 CN1的4腳與中央處理器U2的PC7端連接，編程通訊串口 CN1的5腳與中央處理器U2的RESET端連接，編程通訊串口 CN1的6腳接所需電壓，編程通訊串口 CN1的7腳接地；晶振XI第一端與電容C6第一端連接，并共同接于中央處理器U2的XTAL2端，晶振XI第二端與電容C7第一端連接，并共同接于中央處理器U2的XTAL1端；電容C6第二端與電容C7第二端共同接地；中央處理器U2的第一電源端VCC1、第二電源端VCC2和第三電源端VCC3共接所需電壓，中央處理器U2的第一接地端GND1、第二接地端GND2和第三接地端GND3均接地；
[0028]所述的電源供給模塊1包括:電解電容C1、穩(wěn)壓器U1、電感L1、二極管D1、電解電容C2、電容C3、電阻R1和電阻R2 ；電源接口接12?30V直流電源，電源接口與穩(wěn)壓器U1的輸入端IN和電解電容C1的正極共接，電感L1的第一端與二極管D1的負(fù)極共接于穩(wěn)壓器U1的輸出端0UT，電感L1的第二端與電阻R1的第一端、電解電容C2的正極和電容C3的正極共接，電阻R1的第二端與穩(wěn)壓器U1的FEEDBACK端和電阻R2的第一端相接，電解電容C1的負(fù)極、電解電容C2的負(fù)極、電容C3的負(fù)極和電阻R2的第二端與穩(wěn)壓器U1的接地端GND和0N/0FF端兩個(gè)端口共同