一種糧倉溫度巡檢儀的製作方法

2023-10-04 18:12:44

專利名稱：一種糧倉溫度巡檢儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於糧倉溫度監測的自動檢測技術。
目前，糧庫對糧食儲藏溫度的檢測主要是靠人工檢測，即由人挨倉逐檢查，由於糧庫佔地面積大，糧倉分散，倉內側試點多、環境條件差等原因，人工檢測有僅工作量大、工作艱苦，而且監測周期長，容易漏檢，測試精度也不能保證。
本實用新型的目的是提出一種糧倉溫度自動檢測儀器，以減少人工工作量，提高檢測精度。
本實用新型主要由8031 CPU主板、信號輸入板、信號輸出板、分配器組成。其中8031—CPU主板是由8031晶片、2764晶片、6264晶片、8255晶片、AD0809晶片以及1488、1489晶片組成；信號輸入板是由兩級OP07運算放大電路組成；信號輸出板主要是由NPN三級管組成；分配器是由HG—61/4和HG-61/2型繼電器以及二極體IN4148組成。
下面結合本實用新型具體實施例詳細介紹本實用新型原理及組成。本實用新型工作原理是由8031—CPU主板發出信號給信號輸出板，由信號輸出板驅動分配器，即吸合相應的繼電器，將測溫點接入信號輸入板，經信號輸入板放大後由8031 CPU主板上的A/D轉換器將模擬信號轉換成數位訊號，然後CPU將數位訊號轉換成溫度值，存入數據存儲晶片6264中，同時將溫度值顯示出來，通過不斷重複上述過程，將所有測溫點的溫度值都採集進來。
本實用新型組成是(1)8031 CPU主板是以8031晶片為核心，並擴充有兩片程序存儲器晶片2764，四片數據存儲晶片6264，兩片並行接口晶片8255，一片AD0809以及兩片電平轉換晶片1488和1489。其中8031晶片是單片機，2764晶片用於固化程序，6264晶片用於存儲數據，一片8255晶片用於驅動按鍵和顯示，一片8255晶片用於驅動信號輸出板，AD0 809是用於模數轉換，1488晶片、1489晶片用於串行通訊。
首先，運行2764程序存儲器中的程序，8031 CPU發出地址信號，選通用於驅動信號輸出板的8255晶片，8255晶片發出信號(切換相應繼電器的信息)到信號輸出板，以達到接通相應測試點的目的，然後，8031又發出信號啟動A/D0809，將被選通的測溫點的溫度值採集進來；接著8031又選通6264，將剛採集進來的溫度值存於6264晶片中，並送往顯示，如此循環。同時8031 CPU主板還可以通過1488晶片和1489晶片往外發送數據。
(2)信號輸入板是由八路相同的放在電路組成，其單路原理圖如附圖2所示，每路採用了兩個OP07運算放大器作為兩級輸出。當溫度在0℃以上時，採用單級放大輸出；當溫度在0℃以下時，採用雙級放大輸出到主板，兩級放大輸出的電壓信號範圍都為0～5V。其中R3是MF53－1熱敏電阻測溫元件，具體使用哪級輸出，由程序控制，這種分段程控放大方法保證了測溫精度。其具體工作過程是由熱敏電阻R3產生的溫度信號，經R2、R4導線電阻隔離二極體D1(IN4148型，下同)，同時和+12V在R1可調電阻上產生的參考電壓以及R5反饋電阻產生的反饋電壓匯合在前級運算放大器(OP07)的反向輸入端，經OP07放大後為電壓信號，經R7和C1濾波，輸出Vout1(其範圍為0～5V)其中D2為正向嵌位二極體，當輸出電壓超過5V時，D2導通，保證Vout1為5V；同理D3為反向嵌位二極體；當輸出電壓為零時D2導通，使Uout1保證為OV；第二級放大是由第一級輸出的電壓信號經R8接到第二級由OP07和R9、R10構成的放大電路上放大，再經R11、C2濾波液後輸出電壓Vout2(0～5V)其中二極體D4、D5功能同D2、D3。當溫度在0℃以上時採用第一級放大輸出Vout1。當溫度在0℃以下時採用第二級放大輸出Vout2，這是由程序控制完成的。
(3)信號輸出板是由8031 CPU主板的一片8255控制的，用於驅動分配器的線路板，是用來切換測溫通道的。該板上共有12路相同的用NPN三極體構成的輸出電流通道和12路相同的用NPN三極體構成的輸入電流通道，它們相互構成驅動迴路。
其迴路工作過程是由8031 CPU主板上來的信號PA0、PA4，當PA0，PA4都為低電平時，PA0經R1到三極體T1上，由於PA0為低電平，所以T1截止，Vcc經R2和R3使三極體T2飽和導通；同理PA4經R5使三級管T5截止，Vcc經R4使三極體T4飽和導通，由於T2和T4飽和導通，所以電流經隔離二極體D1使繼電器J吸合，其中D2為洩放二極體。D1、D2為IN4148型。J為HG-61/4或HG—61/2型。
(4)分配器它安放在現場，根據信號輸出板的信號，逐次切換，分級分批地將測量點接通到信號輸入板，以便於8031CPU採集數據。
將整個糧庫劃分為若干區，區下包括若干倉，每個倉內有若干測溫點。這裡採區、倉、點三級分選控制方法，即每個分配器負責一個區，分配器是由1個HG—61/4型區選繼電器、2O個HG—61/2型倉選繼電器和10個HG—61/4型點選繼電器，以及31個隔離二極體和31個洩放二極體組成，二極體型號是IN4148。顯然每個倉內有40個測溫點，每區共有20個倉，新每個分配器的選通能力為20×40＝800個測溫點。分配器的工作過程是首先，由信號輸出板發出選通信號，使區選繼電器吸合，然後通過區選繼電器使某倉選繼電器吸合，再依次將點選繼電器吸合，將測量通道接入信號輸入板，達到測溫通過依次選通的目的，並且這種結構大大地減少了控制線和切換元件數，降低了成本。
本實用新型具有可靠性高、測試速度快、成本低等優點，為糧食儲藏部門提供良好的檢測儀器。


圖1為本實用新型原理圖圖2為本實用新型信號輸入板電路圖圖3為本實用新型信號輸出板電路圖實施例本實用新型由儀器殼、面板、端子板、8031CPU主板、信號輸入板、信號輸出板、分配器等組成。儀器殼尺寸440×440×200(mm3)；面板上有區、倉、點鎖定鍵三個，方式鍵、增一鍵、減一鍵三個，狀態指示燈三個，顯示用數碼管九個，面板與8031CPU主板相接並由其控制；端子板位於儀器的後端，共有五條端子排，每條有十個接頭點，其中三排是接分配器的控制信號，一排是接由現場經分配器返回的待測信號，還有一排是用於與主機通信用；8031CPU主板是由一片8031晶片，兩片2764程序存儲晶片、兩片6264數據存儲晶片、兩片並行接口晶片8255、一片AD0809以及兩片電平轉換晶片1488和1489組成；信號輸入板是由八路相同的放大電路組成，每路採用了兩個OP07運算放大器作為兩級放大輸出；信號輸出板是由12路相同的用NPN三極體構成的輸入電流通道和12路輸出電流通道組成，它們相互構成驅動迴路；分配器主要是由一個HG—61/4型區選繼電器、20個HG—61/2型倉選繼電器和10個HG—61/4型點選繼電器組成。本實用新型已經在哈爾濱香坊糧庫運行了近兩年，實際表明，運行穩定可靠、測溫準確，為糧食儲藏管理帶來了極大方便，運行期間曾多次準確地為糧庫報警。
權利要求1.一種糧倉溫度巡檢儀包括8031CPU主板、信號輸入板、信號輸出板、分配器，由8031CPU主板發出信號給信號輸出板，由輸出板控制分配器，以選通置於現場的測溫點，測溫點經過分配器到信號輸入板，再由信號輸入板將信號送給8031CPU主板採集信號，其特徵在於信號輸入板中採用了溫度信號程控分段放大電路。
2.根據權利要求1所速的巡檢儀，其特徵在於溫度信號程控分段放大電路是由兩級OP07運算放大電路組成，後級運算放大電路通過電阻R8直接接在前級運算放大器輸出端。
專利摘要本實用新型涉及一種糧倉溫度巡檢儀。主要包括8031CPU主板、信號輸入板、信號輸出板、分配器。在設計中運用了繼電器矩陣式分級分選方法，解決了測試點多且分散的問題，降低了成本；分配器選用高靈敏度全封閉結構繼電器，選通能力強、可靠性高，並且便於維修和擴展；信號輸入板對溫度信號採取程控分段放大，提高了測試的準確度。本實用新型結構簡單，而且具有成本低、測試速度快，測試準確、適應環境能力強、可靠性高、便於維護和擴展等優點，大大提高了糧庫檢溫效率，為糧食儲藏提供了可靠快速的測溫手段。
文檔編號G01K13/10GK2220637SQ9421524
公開日1996年2月21日 申請日期1994年6月25日 優先權日1994年6月25日
發明者李成偉, 李鐵橋, 陳維強, 高巍 申請人:哈爾濱工業大學