多點記錄儀的製作方法

2023-06-10 13:12:11 2

專利名稱：多點記錄儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的多點記錄儀，可廣泛用於石油、化工、電子、輕工、機械、冶金等各行業對生產過程中的溫度、壓力、流量、物位等工藝參數進行自動檢測、監視記錄等。
原有生產的多點記錄儀，其多路信號切換，記錄筆顏色更換及記錄全部依靠複雜機械結構來實現，用一個爪極永磁式同步電機作為動力，通過二套傳動間歇機構完成，一套間歇機構帶動機械切換開關轉動，實現輸入信號的切換，另一套間歇機構帶動記錄筆頭顏色更換以及相當於一個凸輪控制記錄頭打點，要正確完成多點記錄功能，兩端間歇機構和凸輪動作間隔有嚴格時序和周期要求，由於儀表需長期連續運行，切關開關等機械磨損相當大，這樣易造成接觸不好，為減少磨損，使切換開關浸在油箱中，記錄筆頭更換顏色的機械結構也需常加油，即使如此，仍易出故障，可靠性較低，隨著微機技術發展，出現一種輸入信號通用，即有模擬曲線記錄，又有數字記錄為特徵的混合記錄儀，然而價格較貴，是原用多點記錄儀的數倍以上，不易推廣應用。
本實用新型的目的是為了克服現有多點記錄儀的缺點，提供一種機械結構簡單，可靠性較高，而成本較低的多點記錄儀。
本實用新型的技術方案是這樣完成的，它包括有信號輸入，多路切換開關，放大器、微處理機、顯示、記錄頭機構，其特點是1、多路切換開關為一電子開關，採用HCMOS 4051集成電路，其A、B、C、NH輸入端和微處理機CPU的I/O口連接，多路輸入信號經X0～X7輸入，輸出信號經輸出端Y經濾波放大後至A/D轉換器，使模擬擬量轉換為數字量，電子開關切換時間和切換通道由微處理機控制；2、記錄頭結構中的圓柱體記錄筆頭部分套裝在由微機控制的步進電機軸上；3、步進電機軸的另一端裝有一初始打點顏色位置檢測器，它由裝於步進電機軸上的遮光片及檢測遮光片的孔的光電開關組成；4、在記錄頭結構的列印記錄固定支架上裝有一個打點驅動線圈，在此線圈下方列印記錄活動支架相應位置的固定支架上裝有磁鋼。有了以上幾個特點，經A/D轉換，變換成測量信號數字量進入微處理機，進行量程變換，線性化等處理，控制測量值顯示，經D/A轉換，把數字量變為模擬量輸出控制記錄位置，由初始打點顏色位置檢測器檢測出初始打點位置，由微機控制步進電機轉動到規定顏色，由於點驅動線圈通電對其下方的磁鋼產生磁性排斥，使記錄筆頭往下打。整個記錄儀由微機控制整個工作時序。
本實用新型實施例結合附圖作進一步說明。


圖1為多路信號切換開關電路原理圖；圖2為記錄頭結構示意圖；圖3為A-B-C-D視圖；圖4為記錄頭系統驅動電路原理圖。
由圖1所示，本實施例中所用多路切換開關採用HCMOS 4051集成電路，4051是8選1電子開關，X0～X7為輸入端，Y為輸出端，晶片選通控制為6腳INH由CPU控制，當INH＝1時，晶片工作，INH＝0，晶片禁止工作，11、10、9即A、B、C與CPU I/D連接，為輸入切換輸出選擇控制，二進位碼產生8種狀態，分別對應X0與Y至X7與Y接通八種情況，輸出信號經由電阻R1、R2及電容C2、C3組成的濾波器濾波後經7650放大至合適電壓送入A/D轉換器，模擬量轉換成數字量，電子開關切換時間和切換通道由微處理機控制。
由圖2、圖3、所示，記錄筆頭5系圓柱體纖維筆。圓柱體中心直接套在步進電機1的軸上，記錄筆頭圓柱體上有六種顏色的筆頭，六種顏色筆頭的分布角度為54°-72°-54°-54°-54°-72°，換色電機為一個20mm直徑的永磁式步進電機，步距角為180°，因此六種顏色筆頭分布不均勻，步進電機由微機控制有序運動達到換色要求。安裝步進電機及記錄筆頭的活動支架6可繞軸13轉動，活動支架另一點靠一彈簧12懸掛，記錄筆頭離開記錄紙，記錄筆頭打點控制採用電磁驅動原理，在固定支架8上裝有一個點驅動線圈9，在此線圈下方，在活動支架6相應位置上裝有磁鋼7，平時線圈不通電，當要記錄時，驅動線圈內通以電流，使它產生磁場與下面磁鋼產生斥力，使記錄筆尖往下運動，筆尖在記錄紙上記錄。由於磁鋼和彈簧製造一致性較差，為了使記錄筆頭往下打力一致性好，在固定支架8上設置有一個磁極氣隙調節螺釘10和一個彈簧張力調節螺釘11，調節螺釘10用來調節記錄筆頭打點上、下位置及調節驅動線圈9和磁鋼7之間的上、下間隙距離，消除磁鋼，線圈磁性不一致及打點力不一致，另一調節螺釘11用於調節彈簧鬆緊，達到調節吊緊記錄筆頭力的目的，另外記錄頭系統的動態特性調節由微處理機控制顏色更換的速度和記錄頭打點速度。記錄頭系統電子驅動電路由圖4所示，步進電機採用4相4拍，每一節拍轉動一步18°，按AB-AD-CD-BC-AB脈衝順序順時針旋轉，帶動記錄筆頭旋轉顏色，當轉到規定顏色時，給電磁線圈9通電，產讓磁性斥力，使記錄筆頭往下運動，打點記錄。為了防止步進電機失步，步進電機的一端裝有初始打點顏色位置檢測器，它由裝於步進電機軸上的開有槽的遮光片2及光電開關3組成，只有當遮光片2轉動到其上的所開的一條槽與光電開關3中的光電管位置一致時，即不遮光，此時輸出一個低電平信號給微處理機，表示初始打點顏色位置已被檢測到。
經這樣的改進，去掉了多點記錄儀複雜的間歇機構、打點記錄機構和換色機構，原來的100多個零件，現只有10多個零件，結構簡單，機械加工少，成本降低，製造使用方便，減少了日常維護，使可靠性提高，可廣泛用於各行業對溫度、壓力、流量、物位等工藝數自動檢測、監視記錄。
權利要求1.一種由信號輸入、多路切換開關、放大器、微處理機、顯示、記錄頭機構組成的多點記錄儀，其特徵在於；A、多路切換開關為HCMOS 4051集成電路，其A、B、C、INH輸入端和微處理機CPU的I/O口連接，多路信號經X0～X7端輸入，輸出信號由Y端經濾波器，放大器至A/D轉換器；B、記錄頭結構中的圓柱體記錄筆頭(5)套裝在由微機控制的步進電機(1)軸上；C、步進電機(1)軸的另一端裝有一初始打點顏色位置檢測器，它由遮光片(2)和光電開關(3)組成；d、記錄頭結構的列印記錄固定支架設置有一個打點驅動線圈(9)，在線圈(9)下方在列印記錄活動支架(6)相應位置上固定的裝有磁鋼(7)。
2.根據權利要求1所述的多點記錄儀，其特徵在於，所述的活動支架(6)由彈簧(12)懸掛在固定支架(8)上，並設置有可使活動支架(6)轉動的軸(13)。
3.根據權利要求1所述的多點記錄儀，其特徵在於，所述的固定支架(8)上設置有一個磁極氣隙調節螺釘(10)及彈簧張力調節螺釘(11)。
專利摘要本實用新型涉及一種改進的多點記錄儀，它由信號輸入、多路切換開關、放大器、微處理機，顯示、記錄頭機構等組成，特點是多路切換開關為HCMOS4051集成電路組成的電子開關，圓柱體記錄筆頭套裝在由微機控制的步進電機軸上，步進電機軸的另一端裝有由遮光片和光電開關組成的初始打點顏色位置檢測器，固定支架上置有打點驅動線圈與其相應位置的活動支架上裝有磁鋼，經這樣的改進，使多點記錄儀結構簡單、製造使用方便、成本低，可靠性高，在各行業中得到廣泛應用。
文檔編號G01D9/00GK2243065SQ9524484
公開日1996年12月18日 申請日期1995年10月9日 優先權日1995年10月9日
發明者王竹平 申請人:常州市宏昱儀表有限公司