可攜式定氧儀的製作方法

2023-10-10 02:22:44

本實用新型屬於氧含量控制技術領域，特別涉及一種可攜式定氧儀。在滿足測量準確和穩定的基礎上，實現可攜式檢測。

背景技術：

在冶煉生產中，為了控制冶煉產品的品質，必須對熔融金屬中的氧含量進行控制。為了控制氧含量首先要對其氧含量進行檢測。為此在冶煉中的熔融金屬氧含量的測定在生產環節中就顯得非常重要。目前對對熔融金屬中的氧含量測量多為臺式的定氧儀，該儀器由於體積龐大，造價高昂，在現場需要特定供電系統。使用戶不僅投資巨大，而且在現場使用很不方便，造成了用戶的很大困擾。本研究與設計的目的就是要微型化定氧儀，在滿足測量準確和穩定的基礎上，降低投資成本，並達到可攜式檢測。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種可攜式定氧儀，解決了現用儀器體積龐大、需特定供電系統的問題。用於測量冶煉產品中的氧含量。

熔融金屬的定氧基本原理是基於在熔融金屬中插入定氧探頭傳感器，定氧探頭傳感器將熔融金屬的實時溫度和氧活度轉變為對應溫度的熱電勢mv信號和氧活度電勢mv信號。定氧儀則同時接受這兩路信號。經放大、A/D轉換後交由微處理器按能斯特公式處理，得到熔融金屬中的氧含量，從而達到對冶煉產品中的氧含量測定──即定氧。

一種可攜式定氧儀，包括前端處理器1，微處理器2，液晶顯示屏3，RS485接口4，供電電源5。前端處理器1通過其SPI總線接口與微處理器2連接，液晶顯示屏3和RS485接口4均在微處理器2上，供電電源5則分別與前端處理器1，微處理器2，液晶顯示屏3及RS485接口4連接，並向這些部件供電。

前端處理器1包括固定增益放大器和一個24位的A/D轉換器，並且在放大器前部有三個模擬通道接口。

本實用新型的優點在於：測量準確、使用方便、節省電能、造價低廉、易於推廣。對提高冶煉產品的品質和冶煉效率有非常重要的意義。

附圖說明

圖1為可攜式定氧儀的結構原理圖。其中，前端處理器1，微處理器2，液晶顯示屏3，RS485接口4，供電電源5。

具體實施方式

一種可攜式定氧儀，包括前端處理器1，微處理器2，液晶顯示屏3，RS485接口4，供電電源5。前端處理器1通過其SPI總線接口與微處理器2連接，液晶顯示屏3和RS485接口4均在微處理器2上，供電電源5則分別與前端處理器1，微處理器2，液晶顯示屏3及RS485接口4連接，並向這些部件供電。

前端處理器1包括固定增益放大器和一個24位的A/D轉換器，並且在放大器前部有三個模擬通道接口。

1、前端處理器1:其作用是將定氧傳感器探測到的熔融金屬溫度及氧活度的mv電勢信號加以放大後再轉換成數位訊號並通過其SPI總線接口傳送給微處理器。本設計選用低成本、微功耗的HX711作為熱電勢和氧電勢的A/D轉換器，它具有固定增益放大器和一個24位的A/D轉換器，並且在放大器前部集成有三個模擬通道接口。可以滿足本儀器的信號接口及轉換要求。同時它又具有與微處理器連接的串行接口，因此作為可攜式定氧儀的前端處理器對信號實現高精度的轉換非常方便。

2、微處理器2：本定氧儀的微處理器擬選用ATMEGA128微處理晶片，該處理器具有超大容量的程序存儲器，可以存儲大容量的程序代碼，它還具有處理速度快，片上資源豐富等多種優秀的特性，特別是功耗低，因此能完全勝任本儀器控制和處理任務。

3、液晶顯示屏3：本儀器選用LCD12864作為本儀器的信息顯示與人機對話界面，該顯示器是液晶屏式顯示器，具有漢字庫，因此能實現漢字和曲線的顯示功能，其控制與操作極其方便，功耗非常低，因此是比較理想的可攜式產品的顯示器。

4、RS485接口4：本儀器設計一個RS485的總線數據輸出接口，作用是將測定的氧含量數據等通過該接口發送到其他其他顯示或儲存介質中以進一步分析或記錄數據。

5、電源5設計：本儀器採用鋰電池作為工作電源，容量大，可以反覆充電，為可攜式儀器帶來極大的便利。