一種Hart總線電感腐蝕監測儀器的製作方法

2023-04-24 03:00:26 1

專利名稱：一種Hart總線電感腐蝕監測儀器的製作方法
技術領域：
本發明涉及自動控制、腐蝕技術領域，具體地說是一種基於hart協議的腐蝕監測儀表。該儀表通過16位單片機實現腐蝕測量，通過hart總線接口與嵌入式工控機實現通訊，來完成被測對象的監測、監控、腐蝕趨勢報告，並藉助計算機網絡技術，最終實現設備的專家診斷和故障報警、排除。
背景技術：
現場總線(Fieldbus)是一種工業數據總線，是20世紀80年代末、90年代初國際上發展形成的，用於過程自動化、製造自動化、樓宇自動化等領域的現場智能設備互連通訊網絡。它作為工廠數字通信網絡的基礎，溝通了生產過程現場及控制設備之間及其與更高控制管理層次之間的聯繫。它不僅是一個基層網絡，而且還是一種開放式、新型全分布控制系統。目前的電感腐蝕檢測儀表防爆採用隔爆形式，因此只能應用在危險區域I區、2區，無 法在危險區域0區應用，應用範圍受到限制；數據傳輸方式採用RS485通訊方式，將測量數據發送給上位機，這種通訊方式很容易受到有通訊故障的儀器的影響，進而影響多臺儀表的通訊，系統易出現通訊故障。電感腐蝕檢測儀表功耗大，影響了單條RS485總線上連接的儀表數量。

發明內容
本發明的目的是為克服上述現有技術存在的缺陷和不足，而提供一種低功耗、低成本、易推廣、使用靈活、易於維護的Hart總線電感腐蝕監測儀器。採用的技術方案是
一種Hart總線電感腐蝕監測儀器，包括hart總線通訊模塊、腐蝕數據採集模塊及cpu控制模塊，DC/DC直流穩壓電源模塊,接線端子,儀表通過接線端子與hart總線連接，hart總線電源直接給hart總線通訊模塊、cpu控制模塊供電，開關電源模塊為腐蝕數據採集模塊提供電源，所述的hart總線通訊模塊通過hart總線實現與上位機的通訊，上位機將控制命令通過hart總線通訊模塊，發送給cpu控制模塊，命令解析後，cpu控制模塊將採集到的腐蝕數據經hart總線通訊模塊將數據傳輸給上位機，上位機對數據進行處理，通過網絡傳輸部分與乙太網之間收發數據，實現數據的網絡傳輸及通過Internet網絡對現場設備進行遠程監控，所述的腐蝕數據採集模塊與cpu控制模塊採用磁耦合器件隔離，通過spi接口通訊，完成現場信號的採集、轉換。
I、測量原理
該儀表在原理上採用間接測量的方法，來得到被測對象的腐蝕損耗。具體地說，就是選用與被測對象相同材質的材料，做成腐蝕探針，腐蝕探針與被測對象處在相同的腐蝕環境中，該儀器通過檢測腐蝕探針的腐蝕損耗，間接得到被測對象的腐蝕率，從而計算出被測對象的某一時間段的腐蝕損耗。
如下圖所示
假設R1是腐蝕探針------與被測對象材質相同，被腐蝕；
R2是補償探針------放在探針內部不腐蝕，做溫度補償，其上的電壓做ad轉換器件的
電壓基準。在施加電流源I後，Rl上的電壓為Ul，R2上的電壓為U2，
Ul、U2放大K倍後，作為AD轉換器的差分信號輸入，U2再放大2倍，作為AD轉換器的電壓基準，AD轉換器選用24位的。假設AD轉換器讀數為AD1。於是有
權利要求
1.一種Hart總線電感腐蝕監測儀器，包括hart總線通訊模塊、腐蝕數據採集模塊、cpu控制模塊、DC/DC直流穩壓電源模塊及接線端子，其特徵是儀表通過接線端子與hart總線連接，hart總線電源直接給hart總線通訊模塊、cpu控制模塊供電,開關電源模塊為腐蝕數據採集模塊提供電源，所述的hart總線通訊模塊通過hart總線實現與上位機的通訊，上位機將控制命令通過hart總線通訊模塊，發送給cpu控制模塊，命令解析後，cpu控制模塊將採集到的腐蝕數據經hart總線通訊模塊將數據傳輸給上位機，上位機對數據進行處理，通過網絡傳輸部分與乙太網之間收發數據，實現數據的網絡傳輸及通過Internet網絡對現場設備進行遠程監控，所述的腐蝕數據採集模塊與cpu控制模塊採用磁耦合器件隔離，通過spi接口通訊，完成現場信號的採集、轉換。
全文摘要
一種Hart總線電感腐蝕監測儀器，包括hart總線通訊模塊、腐蝕數據採集模塊、cpu控制模塊、DC/DC直流穩壓電源模塊及接線端子，其特徵是儀表通過接線端子與hart總線連接，hart總線電源直接給hart總線通訊模塊、cpu控制模塊供電，開關電源模塊為腐蝕數據採集模塊提供電源，所述的hart總線通訊模塊通過hart總線實現與上位機的通訊。本發明具有應用廣泛、安裝費和維護費少、系統準確性和可靠性高等優點。
文檔編號G01N27/00GK102759547SQ20121023449
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月9日 優先權日2012年7月9日
發明者趙明慧, 鄭麗群 申請人:瀋陽中科韋爾腐蝕控制技術有限公司