基於低頻滑環信號傳輸的溫溼度監測系統的製作方法

2023-05-10 11:39:16

專利名稱：基於低頻滑環信號傳輸的溫溼度監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種船載雷達溫溼度監測系統，具體涉及一種基於低頻滑環信號 傳輸的溫溼度監測系統。用於為海上雷達系統的溫溼度監測提供傳輸路徑，主要適用於傳 輸低頻、低壓的數據信號和電源信號。屬測控、機械和電子技術領域。
背景技術：
大型船載雷達系統工作的穩定性和準確性直接關係到測量數據的有小型和質量。 遠洋船舶執行海上作業任務，甲板設備直接暴露在海上惡劣的環境中，溼度、鹽度極高，雷 達天線、中心體等部分直接暴露在甲板外面。安裝在雷達中心體內的射頻電纜、射頻波導組 件、波導開關、饋源網絡等射頻器件以及俯仰箱內的波導開關和場放電源插箱對工作環境 的要求較高，高溼度、高鹽度的工作環境會影響其性能指標和工作壽命，從而影響整個雷達 系統的正常工作。而中心體和俯仰箱處在天線的頂端，它們會隨著天線方位的轉動而轉動， 導致無法提供溫溼度監測信號傳輸的通道。

發明內容本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種可以在天線靜止或者轉動過程 中，全時段的監視、比對、記錄具體的數據的基於低頻滑環信號傳輸的溫溼度監測系統。它 實現了對船載雷達甲板部分設備工作環境的監測。本實用新型的目的是這樣實現的一種基於低頻滑環信號傳輸的溫溼度監測系 統，其特徵在於它包括中心體溫溼度探頭、俯仰箱溫溼度探頭、俯仰旋轉關節、俯仰轉接 箱、低頻滑環、方位轉接箱、天線筒溫溼度探頭、環境溫溼度探頭、直流電源、串口網絡轉換 單元和測量顯示單元；所述中心體溫溼度探頭和俯仰箱溫溼度探頭的輸出端分別與俯仰旋轉關節輸入 端相連接，所述俯仰旋轉關節輸出端與俯仰轉接箱輸入端相連接，所述俯仰轉接箱輸出端 與低頻滑環輸入端相連接，所述低頻滑環輸出端與方位轉接箱輸入端相連接，所述方位轉 接箱、天線筒溫溼度探頭和環境溫溼度探頭輸出端分別與串口網絡轉換單元輸入端相連 接，所述串口網絡轉換單元輸出端與測量顯示單元輸入端相連接，所述方位轉接箱、天線筒 溫溼度探頭和環境的溫溼度探頭分別由直流電源提供電力。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是本實用新型基於低頻滑環信號傳輸的溫溼度監測系統，各監測點的溫溼度探頭採 集溫度信息後，通過轉換電路轉換為模擬信號，該測量信號經低頻滑環等環節送至機房，通 過串口網絡轉換單元送給指揮顯示網絡和監控網絡，供在線計算機對各測量點的溫溼度數 據進行實時監測和記錄。採用本實用新型系統，可以在天線靜止或者轉動過程中，全時段的監視、比對、記 錄具體的數據，實現了對船載雷達甲板部分設備工作環境的監測。為出海後掌握各測量點 溫溼度隨海域、天氣、海況的變化規律提供第一手資料；在裝備管理方面，崗位人員能夠實時掌握各測量點溫溼度情況，確保設備處於良好的工作環境；同時大大減少了對裝備維護 檢查的工作量，提高了工作效率。

圖1為本實用新型基於低頻滑環信號傳輸的溫溼度監測系統的結構示意圖。圖2為溫溼度探頭工作原理圖。其中中心體溫溼度探頭1、俯仰箱溫溼度探頭2、俯仰旋轉關節3、俯仰轉接箱4、低頻滑 環5、方位轉接箱6、天線筒溫溼度探頭7、環境溫溼度探頭8、直流電源9、串口網絡轉換單元 10、測量顯示單元11。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型涉及的一種基於低頻滑環信號傳輸的溫溼度監測系統，它主 要由中心體溫溼度探頭1、俯仰箱溫溼度探頭2、俯仰旋轉關節3、俯仰轉接箱4、低頻滑環5、 方位轉接箱6、天線筒溫溼度探頭7、環境溫溼度探頭8、直流電源9、串口網絡轉換單元10 和測量顯示單元11組成。所述中心體溫溼度探頭1和俯仰箱溫溼度探頭2輸出端分別與俯仰旋轉關節3輸 入端相連接，所述俯仰旋轉關節3輸出端與俯仰轉接箱4輸入端相連接，所述俯仰轉接箱4 輸出端與低頻滑環5輸入端相連接，所述低頻滑環5輸出端與方位轉接箱6輸入端相連接， 所述方位轉接箱6、天線筒溫溼度探頭7和環境溫溼度探頭8輸出端分別與串口網絡轉換單 元10輸入端相連接，所述串口網絡轉換單元10輸出端與測量顯示單元11輸入端相連接， 所述方位轉接箱6、天線筒溫溼度探頭7和環境的溫溼度探頭8分別由直流電源9提供電 力。所述直流電源9為24V。所述中心體溫溼度探頭1、俯仰箱溫溼度探頭2、天線筒溫溼度探頭7、環境溫溼度 探頭8的溫溼度傳感器選用瑞士進口數字溫溼度一體化傳感器SHT15。工作原理中心體溫溼度探頭、俯仰箱溫溼度探頭、天線筒溫溼度探頭、環境溫溼度探頭通過 單片機控制的信號轉換電路，由單片機控制溫溼度採樣頻率精度，並進行數模轉換為可遠 距離信號傳送的兩線制4 20mA標準電流信號，該測量信號經低頻滑環等環節送至機房， 通過串口網絡轉換單元送給指揮顯示網絡和監控網絡，供在線計算機對各測量點的溫溼度 數據進行實時監測和記錄，並繪製溫溼度變化曲線，對各測量點數據進行比對，確保對環境 監測的連續性和實時性。其中，由於部分甲板設備位於低頻滑環前端，溫溼度顯示單元在機房內，溫溼度測 量數據必須經過俯仰旋轉關節、俯仰轉接箱、低頻滑環等才能從各監測點傳送到機房的顯 示單元。在現有條件下，重新鋪設信號電纜工作量大且難度高，故可行性較高的方法是利用 現有電纜空位和備份低滑傳送信號。低頻滑環留有做備份使用的設計餘量，可以滿足溫溼 度檢測信號的傳輸之用。如圖2所示，溫溼度傳感器選用瑞士進口數字溫溼度一體化傳感器SHT15，該產品
4為高度集成傳感晶片，包括一個電容性聚合體溼度敏感元件和一個用能隙材料製成的溫度 敏感元件，這兩個敏感元件與一個14位A/D轉換器以及一個串行接口電路設計在同一晶片 上面，響應超快、抗幹擾能力強、測量精度高、微小體積、極低功耗。
權利要求一種基於低頻滑環信號傳輸的溫溼度監測系統，其特徵在於它包括中心體溫溼度探頭(1)、俯仰箱溫溼度探頭(2)、俯仰旋轉關節(3)、俯仰轉接箱(4)、低頻滑環(5)、方位轉接箱(6)、天線筒溫溼度探頭(7)、環境溫溼度探頭(8)、直流電源(9)、串口網絡轉換單元(10)和測量顯示單元(11)；所述中心體溫溼度探頭(1)和俯仰箱溫溼度探頭(2)輸出端分別與俯仰旋轉關節(3)輸入端相連接，所述俯仰旋轉關節(3)輸出端與俯仰轉接箱(4)輸入端相連接，所述俯仰轉接箱(4)輸出端與低頻滑環(5)輸入端相連接，所述低頻滑環(5)輸出端與方位轉接箱(6)輸入端相連接，所述方位轉接箱(6)、天線筒溫溼度探頭(7)和環境溫溼度探頭(8)輸出端分別與串口網絡轉換單元(10)輸入端相連接，所述串口網絡轉換單元(10)輸出端與測量顯示單元(11)輸入端相連接，所述方位轉接箱(6)、天線筒溫溼度探頭(7)和環境的溫溼度探頭(8)分別由直流電源(9)提供電力。
專利摘要本實用新型涉及一種基於低頻滑環信號傳輸的溫溼度監測系統，用於為海上雷達系統的溫溼度監測提供傳輸路徑，主要適用於傳輸低頻、低壓的數據信號和電源信號。屬測控、機械和電子技術領域。其特徵在於它包括中心體溫溼度探頭(1)、俯仰箱溫溼度探頭(2)、俯仰旋轉關節(3)、俯仰轉接箱(4)、低頻滑環(5)、方位轉接箱(6)、天線筒溫溼度探頭(7)、環境溫溼度探頭(8)、直流電源(9)、串口網絡轉換單元(10)和測量顯示單元(11)。它可以在天線靜止或者轉動過程中，全時段的監視、比對、記錄具體的數據，實現了對船載雷達甲板部分設備工作環境的監測。
文檔編號G01N27/22GK201754109SQ20102027370
公開日2011年3月2日 申請日期2010年7月28日 優先權日2010年7月28日
發明者周琳琦, 宋海軍, 張振國, 李仁龍, 薛磊, 陳勇 申請人:中國人民解放軍63691部隊