煙點檢測傳感裝置及其自動煙點測定儀的製作方法
2023-12-10 23:28:22 1
專利名稱：煙點檢測傳感裝置及其自動煙點測定儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煙點測量裝置，特別是涉及一種油脂煙點檢測傳感裝置及其自動煙點測定儀。
二.
背景技術：
用常規方法測量油脂煙點，主要靠人工，操作複雜，還容易使讀數不準，為此，有關技術人員一直在尋求更好的方法。公開號為CN1087980一份專利文獻，公開了一種自動煙點儀，其中的煙霧傳感器是下端連有煙罩的T形煙管，兩端封裝光發射元件和光接收元件，上部連有通大氣口，但對自動控制電路的公開缺乏具體化，難以實施，並沒有很好的解決上述問題，光發射元件和光接收元件仍然易被油煙汙染，影響儀器精度和使用壽命。
三.技術方案本實用新型所要解決的技術問題；針對背景技術存在的不足之處，通過對現有技術的進一步改進，解決了原有測量方法光發射元件和光接收元件易被油煙汙染的問題，基本上實現了油脂煙點的自動測定。
本實用新型所採用的技術方案一種煙點檢測傳感裝置，含有與煙管連通的煙罩，在直線式煙管的兩端裝有光發射元件和光接收元件，在煙管上裝有與其連通的帶有抽氣機構的抽菸道。
煙管還可為折線式，抽菸道與煙管可為正交或斜交連通，在光發射元件及光接收元件前煙管上分別開有防汙孔，孔可為單孔或多孔。
與抽菸道相連的抽氣機構可為抽氣機或帶有壓力氣源的射流管。
光發射元件和光接收元件分別串接恆流源與電源連接，光接收元件連接電源正極的一端同時接放大器的輸入端；其中，光發射元件可為可見光器件，如BT311，LN21RPHL，或為紅外線器件，如HG421，HG422，或為雷射器件，如J650等；光接收元件可為光敏電晶體，如PN102，3DU80，或為光敏電池，如2CR1133，2CR1226，或為光敏電阻，如CDS5.0等。
一種含有上述煙點檢測傳感裝置的自動煙點測定儀，包括煙點檢測傳感裝置、加熱裝置、溫度傳感器，以及帶有微處理器和外圍元件的自動控制電路。
自動控制電路由微處理器以及外圍的放大器、模數轉換器、鎖存器和顯示器等組成，煙點信號接放大器的正向輸入端，溫度信號接模數轉換器的信號輸入端，溫度信號和放大後的煙點信號經模數轉換器輸入到微處理器，微處理器將處理後的溫度信號分別送給鎖存器和驅動器，鎖存器和驅動器連接顯示器，煙點溫度到達時，微處理器即發送信號，使顯示器保持當前值。
自動控制電路中放大器可為CA3140，模數轉換器可為AD7705，微處理器可為AT89C52，鎖存器可為74HC373，鎖存器選通信號由門電路74HC02產生，驅動器為ULN2003，顯示器為數碼管，其連接關係為放大器CA3140的7、4腳分別接電源的正負兩端，正向輸入端3接光接收元件正端，反向輸入端2通過電阻R1接電源負端，輸出端6一路接模數轉換器AD7705的6腳，另一路串接反饋電阻R2接反向輸入端2，與R1串聯接電源負端；溫度傳感器接入模數轉換器AD7705的7和8腳，煙點信號經CA3140放大，輸入AD7705的6腳，AD7705的4、1、14、13、12腳分別接微處理器AT89C52的1～4和18腳，AT89C52的32～39腳分別接鎖存器74HC373的13、8、7、17、14、4、18、3腳，AT89C52的12～15腳分別通過電阻R5、R6、R7、R8接驅動器ULN2003的6、3、4、5腳，AT89C52的16、26腳分別接門電路74HC02的9、8腳，74HC02的10腳接鎖存器74HC373的11腳，74HC373的2、5、6、9、12、15、16、19腳分別通過電阻R14、R13、R10、R11、R18、R17、R16、R15接各數碼管的發光二極體，ULN2003的11～14腳分別接各數碼管的電源；另外，模數轉換器AD7705的2、3腳接振蕩器，振蕩器兩端分別經電容C1、C2接地，5、15兩個腳接電源，5、7兩腳間接有恆流源，+5V電源通過限流電阻R3和穩壓二極體接地，二極體穩壓輸出+2.5V接入AD7705的9腳，10、11、16三個腳接地；微處理器AT89C52的5、6兩腳分別通過開關K3、K2接地，電容C3、電阻R4、開關K1並聯接入9腳，C3、R4另一端接地，K1另一端接+5V電源，10、11腳為印表機接口，18、19腳接振蕩器，振蕩器兩端經C4、C5接地，20腳接地，40腳為電源；鎖存器74HC373的1、10腳接地，20腳接電源；驅動器ULN2003的8腳接地，16腳接電源；門電路74HC02的7腳接地，14腳接電源，所有未提及之腳空置。
自動控制電路中微處理器還可為8031、8051、8751等，模數轉換器可為AD7520、AD7524、AD7542等，鎖存器可為74LS273、74LS377、和8282等。
煙點檢測傳感裝置放入恆溫箱，加熱裝置有用於盛放油樣杯的凹槽，自動控制電路可通過微處理器的印表機接口和印表機或微型計算機連接。
本實用新型的有益效果1.採用抽菸道連接抽氣機構並在煙管上開孔，使光發射元件和光接收元件不易被油煙汙染，提高了儀器精度和使用壽命。
2.利用光電元件及放大器採集煙點信號，用計算機技術實現溫度跟蹤記錄，既提高了測量的準確性又實現了測量手段的自動化，降低了人的勞動強度。
3.該裝置結構簡單容易推廣實施，同時，油樣用量少有利於節約能源和環境保護，有較好的社會和經濟效益。
四.
圖1、圖3、圖4、圖5抽菸道正交直射式煙點檢測傳感裝置結構示意圖圖2帶加熱裝置、溫度傳感器的煙點檢測傳感裝置結構示意圖圖6折射式煙點檢測傳感裝置結構示意圖圖7光發射元件和光接收元件與放大器及電源連接示意圖圖8微處理器與外圍電路連接示意圖五.實施方式實施例1參見圖2、圖7、圖8，圖中，1為煙管，2為煙罩，4為帶有壓力氣源的射流管，3為抽菸道，下部呈倒U形或倒V形和煙管1連接，上部有一直管段和射流管連接，5為光發射元件，6為光接收元件，7為電加熱器，油樣杯9放入加熱器凹槽中，8為溫度傳感器，可用熱電偶或熱電阻，10為防汙孔，光發射元件5和光接收元件6各串聯恆流源接電源正負端，CA3140的7、4腳分別接電源的正負兩端，光接收元件6正端接CA3140正向輸入端3，CA3140的反向輸入端2通過電阻R1接電源負端，輸出端6一路接模數轉換器AD7705的6腳，另一路串接反饋電阻R2接反向輸入端2，與R1串聯接電源負端，調節電阻R2和R1的比值，可以調整放大器的放大係數，溫度傳感器接入模數轉換器AD7705的7和8腳，煙點信號經CA3140放大，輸入AD7705的6腳，模擬量溫度信號和煙點信號經AD7705轉換成數位訊號，由其4、1、14、13、12腳分別經微處理器AT89C52的1～4和18腳輸入AT89C52，微處理器AT89C52對溫度信號和煙點信號經過比較、運算處理後，溫度信號一路通過32～39腳分別接鎖存器74HC373的13、8、7、17、14、4、18、3腳，12～15腳分別通過電阻R5、R6、R7、R8接驅動器ULN2003的6、3、4、5腳，74LS373的2、5、6、9、12、15、16、19腳分別通過電阻R14、R13、R10、R11、R18、R17、R16、R15接各數碼管的發光二極體，ULN2003的11～14腳分別接各數碼管的電源，對當前溫度進行顯示，74HC373與AT89C52間數據交換頻率由門電路74HC02決定，由74HC02的10腳接入鎖存器74HC373的11腳作為選通信號，74HC02的輸入信號來自AT89C52，由AT89C52的16、26兩腳分別接入74HC02的9和8腳，當待測油樣到達煙點溫度時，微處理器AT89C52即刻發出信號，一方面通過10、11腳連接的印表機記錄當前溫度，同時使74HC373鎖存數據，使顯示器保持當前溫度值，此溫度值即待測油脂煙點，至此完成油脂煙點的自動測量；在電路圖中，模數轉換器AD7705的2、3腳接振蕩器，振蕩器兩端分別經電容C1、C2接地，5、9兩個腳接電源，5、7兩腳間接有恆流源，+5V電源通過限流電阻R3和穩壓二極體接地，二極體穩壓輸出+2.5V接入AD7705的9腳，10、11、16三個腳接地；微處理器AT89C52的5、6兩腳分別通過開關K2、K3接地，電容C3、電阻R4、開關K1並聯，一端接入9腳，C3、R4另一端接地，K1另一端接+5V電源，10、11腳為印表機接口，18、19腳接振蕩器，振蕩器兩端經C4、C5接地，20腳接地，40腳為電源；鎖存器74HC373的1、10腳接地，20腳接電源；驅動器ULN2003的8腳接地，16腳接電源；門電路74HC02的7腳接地，14腳接電源，未提及之腳均空置。圖8中，K3為存儲按鈕，可以記憶煙點值，K2為讀取按紐，可以讀取存儲值，K1為復位按紐，可以作為下一次測量的調零。
實施例2參見圖1、圖7、圖8，圖中同實施例1編號相同代表意義相同，不重述，不同之處在於與煙管連接的抽菸道下部是一直管段。自動控制部分同實施例1。
實施例3參見圖3、圖7、圖8，同實施例2不同之處在於同煙管連接的直管段抽菸道連接的抽氣機構為抽氣泵14。
實施例4參見圖4、圖7、圖8，同實施例1不同之處在於同抽菸道連接的抽氣機構為抽氣泵14。
實施例5、6參見圖5、圖7、圖8，同實施例3不同之處在於直管段抽菸道在靠近光接收元件一端與煙管斜交連通接的抽氣機構為抽氣泵14，實施例6中抽氣機構為射流管。
實施例7、8參見圖6、圖7、圖8，同以上實施例不同之處在於煙管為折線式，抽菸道為直管段，在靠近光接收元件一端與煙管交叉連通，抽氣機構為抽氣泵14，實施例8中抽氣機構為帶有壓力氣源的射流管。
權利要求1.一種煙點檢測傳感裝置，含有與煙管連通的煙罩，在直線式煙管的兩端裝有光發射元件和光接收元件，其特徵是在煙管上裝有與其連通的帶有抽氣機構的抽菸道。
2.根據權利要求1所述的煙點檢測傳感裝置，其特徵是煙管還可為折線式，抽菸道與煙管可為正交或斜交連通，在光發射元件及光接收元件前煙管上分別開有防汙孔，孔可為單孔或多孔。
3.根據權利要求1所述的煙點檢測傳感裝置，其特徵是與抽菸道相連的抽氣機構可為抽氣機或帶有壓力氣源的射流管。
4.根據權利要求1-3任一所述的煙點檢測傳感裝置，其特徵是光發射元件和光接收元件分別串接恆流源與電源連接，光接收元件連接電源正極的一端同時接放大器的輸入端；其中，光發射元件可為可見光器件，如BT311，LN21RPHL，或為紅外線器件，如HG421，HG422，或為雷射器件，如J650等；光接收元件可為光敏電晶體，如PN102，3DU80，或為光敏電池，如2CR1133，2CR1226，或為光敏電阻，如CDS5.0等。
5.一種含有權利要求1所述煙點檢測傳感裝置的自動煙點測定儀，包括煙點檢測傳感裝置、加熱裝置、溫度傳感器，其特徵是該自動煙點測定儀還包括帶有微處理器和外圍元件的自動控制電路。
6.根據權利要求5所述的自動煙點測定儀，其特徵是自動控制電路由微處理器以及外圍的放大器、模數轉換器、鎖存器和顯示器等組成，煙點信號接放大器的正向輸入端，溫度信號接模數轉換器的信號輸入端，溫度信號和放大後的煙點信號經模數轉換器輸入到微處理器，微處理器將處理後的溫度信號分別送給鎖存器和驅動器，鎖存器和驅動器連接顯示器，煙點溫度到達時，微處理器即發送信號，使顯示器保持當前值。
7.根據權利要求5或6所述的自動煙點測定儀，其特徵是自動控制電路中放大器可為CA3140，模數轉換器可為AD7705，微處理器可為AT89C52，鎖存器可為74HC373，鎖存器選通信號由門電路74HC02產生，驅動器為ULN2003，顯示器為數碼管，其連接關係為放大器CA3140的7、4腳分別接電源的正負兩端，正向輸入端3接光接收元件正端，反向輸入端2通過電阻R1接電源負端，輸出端6一路接模數轉換器AD7705的6腳，另一路串接反饋電阻R2接反向輸入端2，與R1串聯接電源負端；溫度傳感器接入模數轉換器AD7705的7和8腳，煙點信號經CA3140放大，輸入AD7705的6腳，AD7705的4、1、14、13、12腳分別接微處理器AT89C52的1～4和18腳，AT89C52的32～39腳分別接鎖存器74HC373的13、8、7、17、14、4、18、3腳，AT89C52的12～15腳分別通過電阻R5、R6、R7、R8接驅動器ULN2003的6、3、4、5腳，AT89C52的16、26腳分別接門電路74HC02的9、8腳，74HC02的10腳接鎖存器74HC373的11腳，74HC373的2、5、6、9、12、15、16、19腳分別通過電阻R14、R13、R10、R11、R18、R17、R16、R15接各數碼管的發光二極體，ULN2003的11～14腳分別接各數碼管的電源；另外，模數轉換器AD7705的2、3腳接振蕩器，振蕩器兩端分別經電容C1、C2接地，5、15兩個腳接電源，5、7兩腳間接有恆流源，+5V電源通過限流電阻R3和穩壓二極體接地，二極體穩壓輸出+2.5V接入AD7705的9腳，10、11、16三個腳接地；微處理器AT89C52的5、6兩腳分別通過開關K3、K2接地，電容C3、電阻R4、開關K1並聯接入9腳，C3、R4另一端接地，K1另一端接+5V電源，10、11腳為印表機接口，18、19腳接振蕩器，振蕩器兩端經C4、C5接地，20腳接地，40腳為電源；鎖存器74HC373的1、10腳接地，20腳接電源；驅動器ULN2003的8腳接地，16腳接電源；門電路74HC02的7腳接地，14腳接電源，所有未提及之腳空置。
8.根據權利要求5或6所述的自動煙點測定儀，其特徵是自動控制電路中微處理器還可為8031、8051、8751等，模數轉換器可為AD7520、AD7524、AD7542等，鎖存器可為74LS273、74LS377、和8282等。
9.根據權利要求5或6所述的自動煙點測定儀，其特徵是煙點檢測傳感裝置放入恆溫箱，加熱裝置有用於盛放油樣杯的凹槽，自動控制電路可通過微處理器的印表機接口和印表機或微型計算機連接。
專利摘要本實用新型涉及一種煙點測量裝置，特別是涉及一種油脂煙點檢測傳感裝置及其自動煙點測定儀。本實用新型解決了原有測量方法光發射元件和光接收元件易被油煙汙染的問題，基本上實現了油脂煙點的自動測定。本實用新型所採用的技術方案該自動煙點測定儀的煙點檢測傳感裝置在煙管上裝有與其連通帶有抽氣機構的抽菸道，該自動煙點測定儀還包括加熱裝置、溫度傳感器，和帶有微處理器和外圍元件的自動控制電路。本儀器結構簡單、精度高、使用壽命長，容易推廣實施，同時，油樣用量少，有利於節約能源和環境保護，有較好的社會和經濟效益。
文檔編號G01N21/53GK2585226SQ02284600
公開日2003年11月5日 申請日期2002年12月6日 優先權日2002年12月6日
發明者楊兆霖 申請人:鄭州三信機房電子技術有限公司