真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置製造方法

2023-09-12 02:09:35 1

真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置製造方法
【專利摘要】一種真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置，屬於容量標準檢定裝置【技術領域】，旨在解決現有的標準金屬量器的加油機容量檢定裝置採用通訊電纜傳輸數據其線纜材質易損耗的問題。它採用的數據採集無線發送器由連座裝連在真空保溫標準金屬量器主體上，數據採集電路和無線發送模塊密封裝於發送器防爆殼體內，數據採集電路連接有槍口溫度傳感器和量器主體溫度傳感器分別插裝於真空保溫標準金屬量器主體出槍口測溫孔套和上錐體測溫孔套，磁滯伸縮液位計裝有信號線連接數據採集電路，數據採集電路的輸出通過數字通訊埠與無線發送模塊相連，無線發送模塊與無線接收器、監控計算機連接。其構造簡單，適用於檢定各型的加油機、液體量器等。
【專利說明】真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於容量標準檢定裝置【技術領域】中一種真空保溫標準金屬量器的加油機容量檢定裝置。
【背景技術】
[0002]隨著標準計量儀器的不斷發展和技術進步，對燃油加油機械容量檢定裝置的技術要求也越來越高。在公知技術中，現有的標準金屬量器的加油機容量檢定裝置主要有標準金屬量器主體和測溫計構成，通過人工讀取標準金屬量器液位高度、出槍口油溫和容器內油溫，然後通過人工計算的方法獲得檢測容量值，也有採用自動採集溫度傳感器，通過通訊電纜將數據傳送到計算機，其主要缺點是由於標準金屬量器不保溫，測試測量受環境溫度影響較大，尤其是人工讀數和計算，存在人為讀數誤差，且過程緩慢，工作效率低；而採用通訊電纜傳輸數據，線纜材質易損耗，防爆性能差，僅能進行單臺檢定，且整體構造繁複，也給實際應用帶來不便。
實用新型內容
[0003]為了克服現有技術的不足，解決現有的標準金屬量器的加油機容量檢定裝置採用通訊電纜傳輸數據其線纜材質易損耗的問題。本實用新型之目的是提供整體構造簡單實用，保溫性能好，測試測量受環境溫度影響較小，不用通訊電纜傳輸數據，測量精確，能一機進行多臺量器的檢定作業，自動記錄數據，自動化程度高，使用方便的新型標準金屬量器的加油機容量自動檢定裝置。
[0004]本實用新型解決上述問題所採用的技術方案是:
[0005]一種真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置，它設有:真空保溫標準金屬量器主體、數據採集無線發送器、無線接收器、監控計算機，數據採集無線發送器由連座裝連在真空保溫標準金屬量器主體上，真空保溫標準金屬量器主體裝設的液位標示器為磁致伸縮液位計，數據採集無線發送器包括發送器防爆殼體、出槍口溫度傳感器、量器主體溫度傳感器和數據採集電路、無線發送模塊，數據採集電路和無線發送模塊密封裝於發送器防爆殼體內，數據採集電路輸入端連接出槍口溫度傳感器和量器主體溫度傳感器分別配合插裝於真空保溫標準金屬量器主體的出槍口測溫孔套和上錐體測溫孔套，磁致伸縮液位計裝有信號線連接數據採集電路的輸入端，數據採集電路的輸出通過數字通訊埠與無線發送模塊相連，無線發送模塊通過無線電通訊與無線接收器相連，無線接收器的輸出通過USB接口與監控計算機連接。
[0006]上述真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置，所述數據採集無線發送器的數據採集電路包括出槍口油溫傳感器數據採集電路、量器主體油溫傳感器數據採集電路、磁致伸縮液位計數據採集電路和無線發送模塊分別為:
[0007]1.出槍口油溫傳感器數據採集電路，它設有:出槍口油溫傳感器CG-1、電阻R1-R5、電容Cl、運算放大器N1-N2和N7，出槍口油溫傳感器CG-1的一端與由電阻R1-R5和運算放大器N1-N2連接所組成PTlOO激勵用恆流源電路的輸出端SENSOR1相連、另一端與電路地GND相連，恆流源電路的輸出端SENSOR1還連接到運算放大器N7的同相輸入端，運算放大器N7的反相輸入端與電路地GND相連，儀表運算放大器N7為出槍口油溫傳感器的輸出信號提供一個合適的放大增益，電容Cl跨接在儀表運算放大器N7的同相端和反相端，為儀表運算放大器N7輸入濾除高頻噪聲，電阻Rl的一端與5V電壓基準N5相連，由電壓基準N5為恆流源電路提供穩定而精確的電壓基準；
[0008]?.量器主體油溫傳感器數據採集電路，它包括:量器主體油溫傳感器CG-2、電阻R6-R10、運算放大器Ν3-Ν4、電阻R6-R10和運算放大器Ν3-Ν4和Ν8，電阻R6-R10、運算放大器Ν3-Ν4連接組成ΡΤ100恆流源電路，該電路的輸出端SENS0R2與量器主體油溫傳感器CG-2的一端相連，量器主體油溫傳感器CG-2的另一端與電路地GND相連；輸出端SENS0R2同時還連接到運算放大器NS的同相輸入端，運算放大器NS的反相輸入端與電路地GND相連，運算放大器Ν8為量器主體油溫傳感器CG-2的輸出信號提供一個合適的放大增益；電容C2跨接在運算放大器NS的同相端和反相端，為運算放大器NS輸入濾除高頻噪聲電阻R6的一端與5V電壓基準Ν5相連，由電壓基準Ν5為恆流源電路提供穩定而精確的電壓基準；
[0009]ii1.磁致伸縮液位計數據採集電路，它包括:磁致伸縮液位計CSYWJ、運算放大器N9、電阻RH、電容C3，磁致伸縮液位計CSYWJ的輸出端OUT+和OUT-分別與運算放大器N9的同相輸入端和反相輸入端相連，電阻Rll跨接在運算放大器N9的同相端和反相端，為磁致伸縮液位計輸出的電流信號提供回流通路，電容C3與電阻Rll並聯；
[0010]iv.無線發送模塊，它包括:單片機N6、集成射頻收發晶片N10、運算放大器N7-N9、收發天線Tl，運算放大器N7-N9的輸出端分別與單片機N6的模擬輸入端A/D1、A/D2和A/D3相連，單片機N6的數據通訊埠 CLK和D_I/0分別與集成射頻收發晶片NlO的數據通訊埠 DATA_CLK和DATA_I/0相連，集成射頻收發晶片NlO的輸出端RF_0UT與收發天線Tl相連，為射頻信號輸 出路徑，在集成射頻收發晶片NlO的OSCl和0SC2兩輸入端跨接有晶振XI，為射頻收發提供時鐘信號，單片機N6的參考輸入端REF同時還與電壓基準N5相連，為單片機N6內部的A/D轉換模塊提供電壓參考。
[0011]所述的單片機N6為C8051F單片機，集成射頻收發晶片NlO為ADR)20或ADF7020
集成射頻收發晶片。
[0012]上述真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置，所述無線接收器包括:集成射頻收發晶片Nil、USB橋接晶片N12、收發天線T2、USB通訊埠數據線接插件USB.T+和USB.T-,收發天線T2連接到集成射頻收發晶片Nll的射頻輸入端RF_IN，為射頻信號的輸入通道，集成射頻收發晶片Nll的數據通訊埠 DATA_CLK和DATA_I/0分別與USB橋接晶片N12的數據通訊埠 D_CLK和D_I/0相連，集成射頻收發晶片Nll的輸入端RF_0UT與收發天線T2相連，為射頻信號輸入路徑，晶振X2跨接在集成射頻收發晶片Nll的OSCl和0SC2兩輸入端，為射頻收發提供時鐘信號，USB橋接晶片N12的數據輸出端D+和D-連接有USB通訊埠數據線接插件USB -T+和USB -T-直接與監控計算機的USB接口端的D+和D-相連。
[0013]所述集成射頻收發晶片NI I為ADR)20或ADF7020集成射頻收發晶片，USB橋接晶片N12為CP2102型USB橋接晶片。
[0014]上述真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置，所述無線接收器和監控計算機一臺可配合對應檢定I~數臺裝有數據採集無線發送器的真空保溫標準金屬量器。
[0015]本實用新型的自動檢定裝置使用時，按照設計要求裝設連接好，磁致伸縮液位計負責測量真空保溫標準金屬量器內的液位高度，兩個溫度傳感器分別負責測量出槍口油溫和真空保溫標準金屬量器內油溫，磁致伸縮液位計和兩個溫度傳感器的將採集信號輸出送給數據採集電路，數據採集電路將這三個採集信號輸出轉化成一定格式的測試數據，發送給無線發送模塊；無線發送模塊將數據編碼後通過無線電波發送給無線接收模塊；無線接收模塊將接收到的編碼信號解碼後通過USB 口傳送給監控計算機；監控計算機上運行的計量監控軟體將接收到的數據以圖形動畫和測量曲線的形式顯示在計算機屏幕上供計量檢定操作人員實時查看計量過程。計量檢定操作人員可通過計量監控軟體界面上的【開始測量】按鈕啟動數據採集過程。圖形曲線實時顯示溫度測量結果，可以讓操作人員根據曲線變化情況判斷出槍口油溫讀數是否已經穩定，當出槍口油溫讀數穩定後，操作人員可通過點擊計量監控軟體界面上的【記錄油槍油溫】按鈕記錄下此時的出槍口油溫作為計算數據。當注油結束且液面穩定後，計量監控軟體會自動記錄下此時的液位高度和標準量器內油溫。然後點擊計量監控軟體界面上的【計算】按鈕，軟體將依據《計量檢定規程》中的公式和測量數據自動計算「實際體積值」和「測量誤差」，並將計算結果自動顯示在軟體界面上的表格中。多次或是多臺測量時，重複該過程即可。當整個檢定過程結束後，點擊計量監控軟體界面上的【保存】按鈕，全部測量結果將自動填寫進預設的計量檢定表單中，以Excel文件的方式保存。為滿足系統自身校準的需要，計量監控軟體界面上還設置了 「計量頸分度值」、「標稱容量」、「量器類型」、「油品類型」等輸入窗口，用於校準數據的輸入，輸入後系統自動採用新的校準數據進行計算。無論是在夏季和冬季油溫和環境溫度相差較大的條件下，均能正常進行室內或室外在線加油機、液體量器等檢定工作。
[0016]由於本實用新型 設計採用了上述技術方案，現有的解決了現有的標準金屬量器的加油機容量檢定裝置採用通訊電纜傳輸數據其線纜材質易損耗的問題。亦經過數次實際試驗試用結果表明，它與現有技術相比，具有整體構造簡單實用，自動化程度高，保溫性能好，測試測量受環境溫度影響較小，不用通訊電纜傳輸數據，測量精確，能一監控計算機進行多臺量器的檢定作業，自動記錄數據，使用方便等優點，適用於檢定各型的加油機、液體量器
坐寸ο
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0018]圖1是本發明真空保溫標準金屬量器主體I實施例的結構簡圖。
[0019]圖2是本發明監控計算機5實施例的結構簡圖。
[0020]圖3是圖2中監控計算機的計量監控軟體界面放大圖。
[0021]圖4是本發明一臺無線接收器和監控計算機配合對應檢定數臺裝有數據採集無線發送器的真空保溫標準金屬量器結構簡圖。
[0022]圖5是本發明中數據採集無線發送器實施例的原理電路圖。
[0023]圖6是本發明中無線接收器實施例的原理電路圖。
[0024]附圖中各標號為:1真空保溫標準金屬量器主體；2數據採集無線發送器；3連座；4無線接收器；5監控計算機。
【具體實施方式】
[0025]如附圖1-4所示實施例，本實用新型設有:真空保溫標準金屬量器主體1、數據採集無線發送器2、無線接收器4、監控計算機5，數據採集無線發送器2由連座3裝連在真空保溫標準金屬量器主體I上，真空保溫標準金屬量器主體I裝設的液位標示器為磁致伸縮液位計CSYWJ，數據採集無線發送器2包括:發送器防爆殼體、出槍口溫度傳感器CG-1、量器主體溫度傳感器CG-2和數據採集電路、無線發送模塊，數據採集電路和無線發送模塊密封裝於發送器防爆殼體內，數據採集電路輸入端連接的槍口溫度傳感器CG-1和量器主體溫度傳感器CG-2分別配合插裝於真空保溫標準金屬量器主體I的出槍口測溫孔套和上錐體測溫孔套，磁致伸縮液位計CSYWJ裝有信號線連接數據採集電路的輸入端，數據採集電路的輸出通過數字通訊埠與無線發送模塊相連，無線發送模塊通過無線電通訊與無線接收器4相連，無線接收器4的輸出通過USB接口與監控計算機5連接。
[0026]參見附圖5實施例，本實用新型的數據採集無線發送器2包括數據採集電路和無線發送模塊，數據採集電路包括出槍口油溫傳感器數據採集電路、量器主體油溫傳感器數據採集電路、磁致伸縮液位計數據採集電路，分別為:
[0027]1.出槍口油溫傳感器數據採集電路，它設有:出槍口油溫傳感器CG-1、電阻R1-R5、電容Cl、運算放大器N1-N2和N7，出槍口油溫傳感器CG-1的一端與由電阻R1-R5和運算放大器N1-N2連接所組成PT100激勵用恆流源電路的輸出端SENS0R1相連、另一端與電路地GND相連，恆流源電路的輸出端SENS0R1還連接到運算放大器N7的同相輸入端，運算放大器N7的反相輸入端與電路地GND相連，儀表運算放大器N7為出槍口油溫傳感器的輸出信號提供一個合 適的放大增益，電容Cl跨接在儀表運算放大器N7的同相端和反相端，為儀表運算放大器N7輸入濾除高頻噪聲，電阻Rl的一端與5V電壓基準N5相連，由電壓基準N5為恆流源電路提供穩定而精確的電壓基準；
[0028]?.量器主體油溫傳感器數據採集電路，它包括:量器主體油溫傳感器CG-2、電阻R6-R10、運算放大器Ν3-Ν4、電阻R6-R10和運算放大器Ν3-Ν4和Ν8，電阻R6-R10、運算放大器Ν3-Ν4連接組成ΡΤ100恆流源電路，該電路的輸出端SENS0R2與量器主體油溫傳感器CG-2的一端相連，量器主體油溫傳感器CG-2的另一端與電路地GND相連；SENS0R2端同時還連接到運算放大器NS的同相輸入端，運算放大器NS的反相輸入端與電路地GND相連，運算放大器N8為量器主體油溫傳感器CG-2的輸出信號提供一個合適的放大增益；電容C2跨接在運算放大器NS的同相端和反相端，為運算放大器NS輸入濾除高頻噪聲電阻R6的一端與5V電壓基準N5相連，由電壓基準N5為恆流源電路提供穩定而精確的電壓基準；
[0029]ii1.磁致伸縮液位計數據採集電路，它包括:磁致伸縮液位計CSYWJ、運算放大器N9、電阻RH、電容C3，磁致伸縮液位計CSYWJ的輸出端OUT+和OUT-分別與運算放大器N9的同相輸入端和反相輸入端相連，電阻Rll跨接在運算放大器N9的同相端和反相端，為磁致伸縮液位計輸出的電流信號提供回流通路，電容C3與電阻Rll並聯；
[0030]iv.無線發送模塊，它包括:C8051F單片機N6、ADR)20集成射頻收發晶片N10、運算放大器N7-N9、收發天線Tl，運算放大器N7-N9的輸出端分別與單片機N6的模擬輸入端A/DUA/D2和A/D3相連，C8051F單片機N6的數據通訊埠 CLK和D_I/0分別與ADR)20集成射頻收發晶片NlO的數據通訊埠 DATA_CLK和DATA_I/0相連，ADR)20集成射頻收發晶片NlO的輸出端RF_OUT與收發天線Tl相連，為射頻信號輸出路徑，在ADR)20集成射頻收發晶片NlO的OSCl和0SC2兩輸入端跨接有晶振XI，為射頻收發提供時鐘信號，同時C8051F單片機N6的參考輸入端REF還與電壓基準N5相連，為C8051F單片機N6內部的A/D轉換模塊提供電壓參考。
[0031]參見附圖6實施例，本實用新型的無線接收器包括:ADF7020集成射頻收發晶片N11、CP2102USB橋接晶片N12、收發天線T2、USB通訊埠數據線接插件USB.Τ+和USB.Τ_，收發天線Τ2連接到集成射頻收發晶片Nll的射頻輸入端RF_IN，為射頻信號的輸入通道，八0卩7020集成射頻收發晶片附1的數據通訊埠 DATA_CLK和DATA_I/0分別與USB橋接晶片N12的數據通訊埠 D_CLK和D_I/0相連，集成射頻收發晶片Nll的輸入端RF_0UT與收發天線T2相連，為射頻信號輸入路徑，晶振X2跨接在集成射頻收發晶片Nll的OSCl和0SC2兩輸入端，為射頻收發提供時鐘信號，CP2102USB橋接晶片N12的數據輸出端D+和D-連接有USB通訊埠數據線接插件USB.T+和USB.T-直接與監控計算機的USB接口端的D+和D-相連。
[0032]參見附圖4實施例，本實用新型的真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置，所述無線接收器和監控計算機一臺可配合對應檢定數臺裝有數據採集無線發送器的真空保溫標準金屬量器。
【權利要求】
1.一種真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置，它設有真空保溫標準金屬量器主體(1)，其特徵在於，還設有數據採集無線發送器(2)、無線接收器(4)、監控計算機(5)，數據採集無線發送器(2)由其連座(3)裝連在真空保溫標準金屬量器主體(1)上，真空保溫標準金屬量器主體(1)裝設的液位標示器為磁致伸縮液位計(CSYWJ)，數據採集無線發送器(2)包括發送器防爆殼體、出槍口溫度傳感器(CG-1)、量器主體溫度傳感器(CG-2)和數據採集電路、無線發送模塊，數據採集電路和無線發送模塊密封裝於發送器防爆殼體內，數據採集電路輸入端連接的出槍口溫度傳感器(CG-1)和量器主體溫度傳感器(CG-2)分別配合插裝於真空保溫標準金屬量器主體(1)的出槍口測溫孔套和上錐體測溫孔套，磁致伸縮液位計(CSYWJ)裝有信號線連接數據採集電路的輸入端，數據採集電路的輸出通過數字通訊埠與無線發送模塊相連，無線發送模塊通過無線電通訊與無線接收器 (4)相連，無線接收器(4)的輸出通過USB接口與監控計算機(5)連接。
2.根據權利要求1所述的真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置，所述數據採集無線發送器(2)的數據採集電路包括出槍口油溫傳感器數據採集電路、量器主體油溫傳感器數據採集電路、磁致伸縮液位計數據採集電路和無線發送模塊分別為: i.出槍口油溫傳感器數據採集電路，它設有:出槍口油溫傳感器(CG-1)、電阻(R1-R5)、電容(Cl)、運算放大器(N1-N2、N7)，出槍口油溫傳感器(CG-1)的一端與由電阻(R1-R5)和運算放大器(N1-N2)連接所組成PTlOO激勵用恆流源電路的輸出端SENS0R1相連、另一端與電路地GND相連，恆流源電路的輸出端SENSOR1還連接到運算放大器(N7)的同相輸入端，運算放大器(N7)的反相輸入端與電路地GND相連，儀表運算放大器(N7)為出槍口油溫傳感器的輸出信號提供一個合適的放大增益，電容(Cl)跨接在儀表運算放大器(N7)的同相端和反相端，為儀表運算放大器(N7)輸入濾除高頻噪聲，電阻(Rl)的一端與5V電壓基準(N5)相連，由電壓基準(N5)為恆流源電路提供穩定而精確的電壓基準； ?.量器主體油溫傳感器數據採集電路，它包括:量器主體油溫傳感器(CG-2)、電阻(R6-R10)、運算放大器(Ν3-Ν4)、電阻(R6-R10)和運算放大器(Ν3_Ν4、Ν8)，電阻(R6-R10)、運算放大器(Ν3-Ν4)連接組成ΡΤ100恆流源電路，該電路的輸出端SENSOR2與量器主體油溫傳感器(CG-2)的一端相連,量器主體油溫傳感器(CG-2)的另一端與電路地GND相連；輸出端SENSOR2同時還連接到運算放大器(NS)的同相輸入端，運算放大器(NS)的反相輸入端與電路地GND相連，運算放大器(NS)為量器主體油溫傳感器(CG-2)的輸出信號提供一個合適的放大增益；電容(C2)跨接在運算放大器(NS)的同相端和反相端，為運算放大器(Ν8)輸入濾除高頻噪聲電阻(R6)的一端與5V電壓基準(Ν5)相連，由電壓基準(Ν5)為恆流源電路提供穩定而精確的電壓基準； ii1.磁致伸縮液位計數據採集電路，它包括:磁致伸縮液位計(CSYWJ)、運算放大器(N9)、電阻(Rll)、電容(C3)，磁致伸縮液位計(CSYWJ)的輸出端OUT+和OUT-分別與運算放大器(N9)的同相輸入端和反相輸入端相連，電阻(Rll)跨接在運算放大器(N9)的同相端和反相端，為磁致伸縮液位計輸出的電流信號提供回流通路，電容C3與電阻Rll並聯；iv.無線發送模塊，它包括:單片機N6、集成射頻收發晶片N10、運算放大器N7-N9、收發天線Tl，運算放大器N7-N9的輸出端分別與單片機N6的模擬輸入端A/Dl、A/D2和A/D3相連，單片機N6的數據通訊埠 CLK和D_I/0分別與集成射頻收發晶片NlO的數據通訊埠 DATA_CLK和DATA_I/0相連，集成射頻收發晶片NlO的輸出端RF_0UT與收發天線Tl相連，為射頻信號輸出路徑，在集成射頻收發晶片NlO的OSCl和0SC2兩輸入端跨接有晶振XI，為射頻收發提供時鐘信號，單片機N6的參考輸入端REF同時還與電壓基準N5相連，為單片機N6內部的A/D轉換模塊提供電壓參考； 所述無線接收器包括集成射頻收發晶片(Nil)、USB橋接晶片(N12)、收發天線(T2)、USB通訊埠數據線接插件(USB.T+、USB.T-)，收發天線(T2)連接到集成射頻收發晶片(Nll)的射頻輸入端RF_IN，為射頻信號的輸入通道，集成射頻收發晶片(Nll)的數據通訊埠 DATA_CLK和DATA_I/0分別與USB橋接晶片(N12)的數據通訊埠 D_CLK和D_I/0相連，集成射頻收發晶片(Nll)的輸入端RF_0UT與收發天線(T2)相連，為射頻信號輸入路徑，晶振(X2)跨接在集成射頻收發晶片(Nll)的OSCl和0SC2兩輸入端，為射頻收發提供時鐘信號，USB橋接晶片(N12)的數據輸出端D+和D-連接有USB通訊埠數據線接插件(USB.T+、USB.T-)直接與監控計算機的USB接口端的D+和D-相連。
3.根據權利要求1所述的真空保溫標準金屬量器的加油機容量無線自動檢定裝置，其特徵在於，所述無線接收器(4)和監控計算機(5) —臺可配合對應檢定I~數臺裝有數據採集無線發送器(2)的真空保溫標準金屬 量器。
【文檔編號】G01F25/00GK203811247SQ201420190956
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】車建軍, 韓響昌, 楊經榮, 王玉新 申請人:海興縣順達計量儀器廠