閥門監視報警儀的製作方法
2023-07-04 05:39:56
專利名稱：閥門監視報警儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於流體在管線內輸送過程中閥門的自動監視報警裝置，特別適用於防止油庫收髮油作業中由於閥門的開關或閥門關閉不嚴造成的混油，跑油，漏油事故的發生。
據了解，目前國內尚無同類型技術。
本實用新型的目的是為防止油庫作業中的混油、跑油、漏油事故而提供的一種閥門監視報警儀。
本實用新型的主要由閥門探頭，信號處理主控板，顯示電路，邏輯關係判別電路，報警電路，電源電路組成。將探頭內霍爾器件測得的脈衝信號送信號處理主控扳內的單片機按三個脈衝序列分析，判別進行加法、減法計數，確定閥門的開、關量同時將計數結果分等份送顯示燈和邏輯判別電路，當出現禁止關係時接通報警器。
附圖中
圖1是本實用新型工作原理方框圖；圖2是閥門探頭電路圖；圖3是信號處理主控板的電路圖；圖4是二路邏輯判別電路圖；圖5是三路邏輯判別電路圖；圖6是四路邏輯判別電路圖7是報警電路圖。
圖2是由磁鐵、霍爾器件構成的信號檢測電路，信號經0.01μF電容濾波後通過5PIN聯接頭經傳送線路送信號處理主控板，同時信號處理主控板為之提供一個12V的電源，經22μF電容、51歐電阻和0.01μF電容濾除幹擾。當輸出有信號時為低電平(0.3V)，無信號時為高電平(5V)。
閥門探頭是對閥門開關狀態的探測，主要體現為閥門探頭內的霍爾器件為本質安全型，利用微型霍爾器件本身對磁場變化即當磁場達到一定強度時輸出一個脈衝信號來測取閥門開關的狀態，其工作過程是將三個微型霍爾器件分開一定距離3－10釐米粘貼在閥門手動輪固定支架上，將一塊小型永久磁鐵粘貼在閥門手輪中間軸的下方，粘貼時應使磁鐵與霍爾器件最近點保持3－5毫米距離，當閥門開關時，轉動閥門手輪帶動磁鐵一起旋轉，磁鐵轉動到霍爾器件正上方最近距離時，由於磁鐵的感應，霍爾器件有一脈衝信號輸出，經信號線送到單片機接口，閥門手輪每旋轉一圈，探頭上三個霍爾器件各輸出一個脈衝信號由單片機按三個脈衝序列分析，判別後進行加法或減法計數即確定閥門手輪的正轉和反轉。
圖3是由輸入信號接口電路、智能單片機、輸出信號接口電路組成的信號處理主控板電路。接口電路由5PIN插座輸入的信號經兩個0.01μF的電容和一個1.2K的電阻構成π型濾波器，27K電阻將12V電壓送信號迴路，形成無信號時的高電平(5V)，並限制短路電流小於0.5mA，5V穩壓管將電壓鉗位到5V，其作用是將探頭送來的信號進行濾波，鉗位，進一步提高抗幹擾能力。智能單片機由MCS－8031單片機、74LS373地址鎖存器、2764EPROM和閥門數據預置開關等組成。探頭送來的信號濾波後經CD4069緩衝門送MCS－8031單片機分析，脈衝數預置由SW－DIP4撥動開關預置，能預置四個檔位(確定閥門開關程度由閥門開到最大限度時轉動的圈數來確定)，輸出信號接口將閥門的開關狀態經74LS164和16PIN接口送顯示燈和邏輯關係判別電路。
圖4、圖5、圖6分別是2、3、4路邏輯關係判別電路即2、3、4個閥門之間關係判別。由10PIN接口輸入需判別的信號先由二極體IN4148構成或邏輯關係，供檢測閥門是否全部關閉，CD4011二與非門構成兩路之間、三個CD4011二與非門構成三路之間、六個CD4011二與非門構成四路之間的與邏輯關係再經另一組二極體IN4148構成或邏輯禁止關係。
圖7是報警電路由，5PIN接口輸入「或邏輯關係」和「或邏輯禁止關係」兩路信號，或邏輯關係信號電路為信號經常開按鍵開關，通過1.2K電阻送三極體9013控制三極體8550導通或截止帶動報警電路工作，其作用是當收發工作結束後或下班之前按一次按鍵判斷是否有未關閉閥門。或邏輯禁止關係信號電路為控制三極體8550的導通或截止帶動報警電路工作，作用是當閥門有邏輯禁止關係時報警，即違反正常收髮油作業時報警。
本實用新型將探頭檢測得到的信號經接口電路進行濾波，鉗位處理以提高抗幹擾能力，對處理好的信號送智能單片機，單片機對信號判別是正轉、反轉，並進行加法或減法計數，單片機根據記錄下的數據，由顯示電路顯示出閥門的開關程度。通過四位開關預置後分析，不論閥門的大小和開關旋轉的圈數的多少都可按八等分的比例顯示出直觀的圖形。每塊單片機接收兩個閥門探頭送來的信號，同時輸出兩個閥門開關狀態的燈光顯示信號和邏輯開關信號到邏輯判別電路。根據油庫工藝流程，庫內管線閥門之間的邏輯關係分別設計三塊邏輯關係電路扳。邏輯電路對信號判別後，當無禁止關係時無信號輸出，有禁止關係時輸出信號給報警電路經放大後送喇叭。
本實用新型主要對油庫管線上閥門的開關狀態進行監視，並能直觀的顯示出閥門的開啟程度，這樣可防止跑、漏、混油的事故發生，同時也可用於石油、化工等需要監視閥門開關狀態的地方。
權利要求一種閥門監視報警儀，主要由閥門探頭，信號處理主控板，邏輯關係判別電路，報警電路及電源電路組成，其特徵在於a.閥門探頭是由磁鐵，霍爾器件構成信號檢測電路，信號經0.01μF電容濾波後通過5PIN聯接頭經傳送線路送信號處理主控板；b.信號處理主控板由輸入信號接口電路、智能單片機、輸出信號接口組成，接口電路由5PIN插座輸入的信號經兩個0.01μF的電容和一個1.2K的電阻構成π型濾波器，27K電阻將12V電壓送信號迴路，形成無信號時的高電平(5V)，並限制短路電流小於0.5mA；智能單片機包括MCS-8031單片機，74LS373地址鎖存器，2764EPROM和閥門數據預置開關，輸出信號接口，閥門的開關狀態經74LS164和16PIN接口送顯示燈和邏輯關係判別電路；c.邏輯關係判別電路分2、3、4路邏輯系判別電路，由10PIN接口輸入需判別的信號，先由二極體IN4148構成或邏輯關係，供檢測閥門是否全部關閉，2、3、4路分別是CD4011二與非門構成兩路之間，三個CD4011二與非門構成三路之間，六個CD4011二與非門構成四路之間的與邏輯關係再經另一組二極體IN4148構成或邏輯禁止關係；d.報警電路由5PIN接口輸入或邏輯關係和或邏輯禁止關係兩路信號。
專利摘要本實用新型屬流體在管線內輸送過程中閥門的自動監視報警裝置，特別適用於防止油庫收髮油作業中由於閥門的開關或閥門關閉不嚴造成的混油、跑油、漏油事故的發生，其主要內容為閥門探頭採用霍爾器件探測閥門開關狀態，主控扳由單片機8031集成片2764、74LS373組成智能型信號處理電路，對閥門開關狀態進行脈衝加、減法計數並顯示，通過邏輯判別電路判斷閥門的開關是否正常，當異常時報警。
本實用新型還可用於石油、化工等需要監視閥門開關狀態的地方。
文檔編號G08B21/00GK2140521SQ9223839
公開日1993年8月18日 申請日期1992年10月7日 優先權日1992年10月7日
發明者牟善文, 曹顯祥 申請人:牟善文