CN101367432A - 数字和弧形光带显示的三面舵角指示器 - Google Patents

Abstract

数字和弧形光带显示的三面舵角指示器涉及船舶仪器设备，目前的舵角指示器用指针显示舵角的位置，存在精度差、不直观等的问题。本发明在左、中、右三面用三个颜色的弧形光带和显示三个颜色的数字动态地显示舵角的位置，弧形光带由发三种颜色的LED发光管组成，0度LED的左边所有的LED发另一种颜色的光，0度LED的右边所有的LED发其它颜色的光，数码管和弧形光带显示的颜色与度数相同的。本发明既有与传统的指针式相似的显示方式，又有数字直接显示的方式，使用起来非常直观和方便。

Description

数字和弧形光带显示的三面舵角指示器

技术领域：

本发明涉及船舶仪器设备，特别涉及一种舵角显示器。

背景技术：

舵角指示器的功能是将舵角的位置准确地显示在操舵驾驶人员的面前，是在水上航行的各种大小船舶必须具备的仪器设备。目前的三面舵角指示器是用转动的来指针显示舵角的位置，存在精度差不直观等的问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种直接用数字和弧形光带显示的三面舵角指示器，它能够同时在左、中、右三面用三个颜色的弧形光带和可以显示三个颜色的数码管动态地显示舵角的位置，照明和发光的亮度可以自动和手动调节。

本发明是这样实现的：数字和弧形光带显示的三面舵角指示器呈圆形脸盆状，由主体、顶盘、支架、透明外罩和挡圈组成，其特征是：顶盘是圆形平面状的，顶盘上有与船舱顶连接用的螺丝孔、有走线孔和通气孔，顶盘的下面的边沿有一条弧形度数指示牌凹槽，和一圈透明外罩凹槽，透明外罩凹槽的外面有四个连接口，连接口内的右边各有一个中间是空的容纳槽，容纳槽与连接口是相联通的，顶盘的下面的中间有4个支架连接柱，连接柱上有预埋的螺母；支架由连成一体的上支架和下支架两部分组成，上支架是平底内空的圆圈形，上支架底的中间是个与下支架侧壁相连接的孔，圆圈的正面和左面右面共有三个弧形窗口，弧形窗口的上面各固定有一个弧形度数指示牌，弧形度数指示牌的顶端插在顶盘的弧形度数指示牌凹槽里，弧形度数指示牌的底端插在弧形窗口两边的立柱上，弧形度数指示牌是半透明的，上面有阿拉伯数字表示的度数，0度在中间，以0度为起点，数字由小到大顺序排列，分别表示左边和右边的度数；下支架的直径小于上支架，下支架是上大下小内空的圆形盆状，下支架侧面的顶连接在上支架的底部上，下支架侧面的正面和左面右面各有一个数码管窗口，数码管窗口向下倾斜，下支架的底部有一个感光孔；支架上的三个弧形窗口和三个数码管窗口分别上下配对朝向一致，一对朝向中间，其它两对分别朝向左边和右边；支架内有三套电路板连接柱，每套三个连接柱，2个在上支架的底部上，1个在下支架的底部上，每个电路板连接柱上各有一个预埋的螺母，上支架底部上有4个顶盘连接柱孔，它们的位置与顶盘的支架连接柱的位置是对应的；透明外罩呈脸盆状，透明外罩顶边的外侧有四个水平状的固定片，透明外罩的顶边在顶盘的透明外罩凹槽内，透明外罩的四个固定片在顶盘的四个连接口内的容纳槽内；挡圈是一个内径大于透明外罩外径的平板圆圈，挡圈的上面有四个固定片，挡圈的固定片也在连接口内的容纳槽内。

主体在支架的里面，主体由三个扇形主体和三个数码管组互相连接构成，每个扇形主体由弧形光带、扇形电路板、电子元件构成，扇形电路板上有三个固定孔，固定孔位置与支架内的电路板连接柱位置是对应的，包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管、信号线接口、电源接口等电子元件焊接在扇形电路板上，组成接受电路、计算电路、驱动电路和感光调光电路，弧形光带是由LED发光管排列焊接在扇形电路板的弧形边的上面和下面而形成的，三个弧形光带分别露出在支架的三个弧形窗口外，照明灯在支架的里面；数码管组是双色数码管、集成电路、接口、电阻电容、晶体管、信号线接口、电源接口等电子元件焊接在长方形电路板上而组成的，组成接受电路、计算电路、驱动电路和感光调光电路，一个数码管组固定在一个数码管窗口里面，每组的双色数码管的表面有一块色膜，数码管组之间用接口和线缆相连接。感光头露出在支架底部的感光孔外面，感光头用线缆连接在电路板上。手动调光装置由线缆引出安装在指示器的外面。

每个弧形光带由发三种颜色光的LED发光管组成，中间一种颜色的LED发光管表示0度，0度LED发光管的左边所有的LED发光管发另一种颜色的光，0度LED发光管的右边所有的LED发光管发其它颜色的光。弧形度数指示牌的0度与弧形光带的中间的一个颜色的LED发光管上下对齐。弧形光带显示的方式是中间的颜色常亮，其它颜色以中间颜色为起点，由小到大向左右排列出去发亮。三个弧形光带同步显示同样的颜色和度数，三个数码管组显示相同的的颜色与度数，在显示0度的时候，数码管组与弧形光带的颜色和度数是一致的，在显示不是0度的时候，弧形光带中间颜色的发光管是常亮的，弧形光带其它颜色的发光管显示的度数和颜色与数码管组显示的度数和颜色是一致的。

本发明既有与传统的指针式相似的光带显示方式，又有数字直接显示的方式，使用起来非常直观和方便。

附图说明：

附图1是：侧视剖面示意图。

其中：(1)连接口，(2)透明外罩凹槽，(3)弧形度数指示牌凹槽，(4)上排的LED发光管，(5)弧形窗口，(6)下排的LED发光管，(7)上支架，(8)顶盘连接柱孔，(9)螺栓，(10)上支架底，(11)电路板连接柱，(12)下支架，(13)数码管窗口，(14)方形电路板，(15)下支架底，(16)感光头，(17)感光孔，(18)电子元件，(19)数码管组，(20)双色数码管，(21)色膜，(22)弧形光带，(23)透明外罩，(24)挡圈，(25)透明外罩的固定片，(26)挡圈的固定片，(27)弧形度数指示牌，(28)顶盘，(29)照明灯，(30)走线孔，(31)电子元件，(32)电源和信号线缆，(33)主体，(34)立柱，(35)通气孔，(36)支架，(37)扇形主体，(38)连接船舱顶的螺丝孔，(39)支架连接柱，(40)扇形电路板，(41)连接船舱顶的螺丝孔，(42)螺栓，(43)容纳槽，(44)船舱顶，(45)手动调光装置，(46)线缆。

具体实施方式：

原理说明：本指示器的信息来源于信息发送器，信息发送器的信息是与船舵转动的角度同步的，信息发送器将共同约定的信息，用双绞线以485通信方式进行传送。电源是用24伏直流电源经DC-DC变压成为5伏和3.3伏，在接通电源和读取信息后，主体(33)经过运算把信息用双色数码管(20)和弧形光带(22)的形式表示出来。感光头(16)在接受到外面光线的情况后发送到主体(33)的感光调光电路，感光调光电路根据设定的程序将照明灯(29)、弧形光带(22)、双色数码管(20)的亮度分别自动调到不同的程度，如果需要，照明灯(29)的亮度、弧形光带(22)的亮度、双色数码管(20)的亮度分别可以用手动调光装置(44)进行独立调光。

结构和安装说明：参照图1，电源线和信号线缆(32)从顶盘(28)的走线孔(30)进人支架(36)内，连接在主体(33)上。

首先是把主体(33)连接固定在支架(36)上，将3个焊接调试好的扇形主体(37)的扇形电路板(40)用螺丝分别固定在支架的电路板连接柱(11)上，扇形电路板(40)的弧形边上是用方形LED发光管(4)(6)上下双列排列焊接成的弧形光带(22)，上下两排的发光管的位置是向下倾斜的，下面的发光管缩进在上面的发光管的里面，三个弧形光带(22)分别突出在支架的三个弧形窗口(5)外，每个弧形光带(22)由发三种颜色光的LED发光管组成，中间一种颜色的LED发光管表示0度，0度LED发光管的左边所有的LED发光管发另一种颜色的光，0度LED发光管的右边所有的LED发光管发其它颜色的光。

每个弧形窗口(5)的上面有一个弧形度数指示牌(27)，弧形度数指示牌(27)的顶端插在顶盘的弧形度数指示牌凹槽(3)里，弧形度数指示牌(27)的底端插在弧形窗口两边的立柱(34)上，弧形度数指示牌(27)是半透明的，上面有阿拉伯数字表示的度数，0度在中间，0度的位置在弧形光带中间颜色的上面，以0度为起点，数字由小到大顺序排列，分别表示左边和右边的度数；弧形度数指示牌(27)的0度与弧形光带(22)的表示0度颜色的LED发光管上下对齐。照明灯(29)在弧形度数指示牌(27)的里面，夜晚发光的时候可以使弧度指示牌(27)的度数清晰地显示出来。

每个数码管组(19)由三个双色数码管(20)和电子元件(18)组成，前面2个表示整数，后面1个表示小数；一个数码管组(19)安装在一个数码管窗口(13)里，所有的数码管组(19)用线缆连接起来显示相同的亮度。每个数码管组(19)呈向下倾斜的状态，数码管表面的色膜(21)，是为了可以方便地看清楚数码管的数字。每个数码管组(19)与一个弧形光带(22)上下配对，分别在左中右三个方向进行显示，每个方向呈90度左右。

感光头(16)露出在支架底部(15)的感光孔(17)外面。

在将主体(33)安装在支架(36)上以后，是将支架(36)固定到顶盘(28)下面了，螺栓(9)从上支架底部(10)上4个顶盘连接柱孔(8)由下往上拧在顶盘(28)的支架连接柱(39)的的预埋螺母上，支架(36)就固定在顶盘(28)的下面了。

透明外罩(23)是这样安装的：将透明外罩(23)的顶边放在顶盘的透明外罩凹槽(2)内，将透明外罩的四个固定片(25)放在顶盘的四个连接口(1)内，再将透明外罩(23)向右旋转，四个固定片(25)就进入到容纳槽(43)内，因为容纳槽(43)中空的，所以透明外罩(23)就被固定在顶盘(28)上了。

将顶盘(28)用螺栓(42)固定在驾驶舱内房顶(44)后，可以固定挡圈(24)了。挡圈(24)是一个内径大于透明外罩(23)外径的平板圆圈，将挡圈(24)的四个固定片(26)放在连接口(1)内向右旋转挡圈(24)，使挡圈(24)的固定片(26)进入到已经在容纳槽(43)内的透明外罩的固定片(25)的上面，挡圈(24)就固定在顶盘(28)上了。挡圈(24)的作用将连接口(1)和连接顶盘(28)与船舱顶(44)的螺栓(42)遮掩掉。

照明灯(29)、弧形光带(22)和双色数码管(20)的手动调光装置(45)由线缆(46)从主体(33)通过走线孔(30)引出来安装在驾驶台上。

运行说明：

显示的时候，弧形光带(22)中间的颜色的发光管始终是亮的，在0度的时候，数码管(20)全部显示0，弧形光带(22)只有中间的颜色黄的亮；不在0度的时候，中间的黄色始终亮，其它颜色的发光管发出的颜色与双色数码管(20)发出的颜色是相同的；其它的颜色是亮一个LED表示1度，2个表示2度，以此类推。度数是以0度为起始点由小到大向左右排列出去。0度左边所有的LED是发红颜色的光，红颜色的LED亮表示船舵在左边，0度右边所有的LED是发绿颜色的光，绿颜色的LED亮表示船舵在右边。

每个双色数码管(20)能够发出三个颜色的光，双色数码管(20)的数字表示度数，双色数码管(20)的颜色表示舵的左右方向，与弧形光带(22)颜色的表示相同，红色表示舵在左边，绿色表示舵在右边。

例如，船舵现在左边20度的位置，双色数码管(20)都用红色显示20.0，弧形光带(22)是黄的亮，黄色左面旁边的亮红色20个发光管；如果船舵在右边25.4度的位置，双色数码管(20)都用绿色显示25.4，弧形光带(22)是黄色的亮，黄色右面旁边的亮绿色25颗发光管。如果度数不是5的倍数的时候就四舍五入处理。

照明灯(29)、弧形光带(22)和双色数码管(20)的亮度，是外界亮度高的时候发光的亮度就大，外界亮度小的时候发光的亮度就小，需要的时候，可以用手动调光装置(45)分别控制。

Claims (5)

1.数字和弧形光带显示的三面舵角指示器呈圆形脸盆状，由主体(33)、顶盘(28)、支架(36)、透明外罩(23)和挡圈(24)组成，其特征是：顶盘(28)是圆形平面状的，顶盘(28)上有与船舱顶(44)连接用的螺丝孔(38)(41)、有走线孔(30)和通气孔(35)，顶盘(28)的下面的边沿有一条弧形度数指示牌凹槽(3)，和一圈透明外罩凹槽(2)，透明外罩凹槽(2)的外面有四个连接口(1)，连接口(1)内的右边各有一个中间是空的容纳槽(43)，容纳槽(43)与连接口(1)是相联通的，顶盘(28)的下面的中间有4个支架连接柱(39)，连接柱(39)上有预埋的螺母；支架(36)由连成一体的上支架(7)和下支架(12)两部分组成，上支架(7)是平底内空的圆圈形，上支架底(10)的中间是个与下支架(12)侧壁相连接的孔，上支架圆圈的正面和左面右面共有三个弧形窗口(5)，弧形窗口(5)的上面各固定有一个弧形度数指示牌(27)，弧形度数指示牌(27)的顶端插在顶盘(28)的弧形度数指示牌凹槽(3)里，弧形度数指示牌(27)的底端插在弧形窗口两边的立柱(34)上，弧形度数指示牌(27)是半透明的，上面有阿拉伯数字表示的度数，0度在中间，以0度为起点，数字由小到大顺序排列，分别表示左边和右边的度数；下支架(12)的直径小于上支架(7)，下支架(12)是上大下小内空的圆形盆状，下支架侧面的顶连接在上支架底部(10)上，下支架侧面的正面和左面右面各有一个数码管窗口(13)，数码管窗口(13)向下倾斜，下支架(12)的底部(15)有一个感光孔(17)；支架(36)上的三个弧形窗口(5)和三个数码管窗口(13)分别上下配对朝向一致，一对朝向中间，其它两对分别朝向左边和右边；支架(36)内有三套电路板连接柱(11)，每套三个连接柱(11)，2个在上支架底部(10)上，1个在下支架底部(15)上，每个电路板连接柱(11)上各有一个预埋的螺母，上支架底部(10)上有4个顶盘连接柱孔(8)，它们的位置与顶盘(28)的支架连接柱(39)的位置是对应的；透明外罩(23)呈脸盆状，透明外罩(23)顶边的外侧有四个水平状的固定片(25)，透明外罩(23)的顶边在顶盘(28)的透明外罩凹槽(2)内，透明外罩(23)的四个固定片(25)在顶盘(28)的四个连接口(1)内的容纳槽(43)内；挡圈(24)是一个内径大于透明外罩(23)外径的平板圆圈，挡圈(24)的上面有四个固定片(26)，挡圈(24)的固定片(26)也在连接口(1)内的容纳槽(43)内。

主体(33)在支架(36)的里面，主体(33)由三个扇形主体(37)和三个数码管组(19)互相连接构成，每个扇形主体(37)由弧形光带(22)、扇形电路板(40)、电子元件(31)构成，扇形电路板(40)上有三个固定孔，固定孔位置与支架内的电路板连接柱(11)位置是对应的，包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管、信号线接口、电源接口等电子元件(31)焊接在扇形电路板(40)上，组成接受电路、计算电路、驱动电路和感光调光电路，弧形光带(22)是由LED发光管(4)(6)排列焊接在扇形电路板(40)的弧形边的上面和下面而形成的，三个弧形光带(22)分别露出在支架(36)的三个弧形窗口(5)外，照明灯(29)在支架(36)的里面；数码管组(19)是双色数码管(20)、集成电路、接口、电阻电容、晶体管、信号线接口、电源接口等电子元件(18)焊接在长方形电路板(14)上而组成的，组成接受电路、计算电路、驱动电路和感光调光电路，一个数码管组(19)固定在一个数码管窗口(13)里面，每组的双色数码管(20)的表面有一块色膜(21)，数码管组(19)之间用接口和线缆相连接。感光头(16)露出在支架底部(15)的感光孔(17)外面，感光头(16)用线缆连接在电路板上。手动调光装置(45)由线缆(46)引出安装在指示器的外面的驾驶台上。

2.根据权利要求1所述的数字和弧形光带显示的三面舵角指示器，其特征是：每个弧形光带(22)由发三种颜色光的LED发光管(4)(6)组成，中间一种颜色的LED发光管表示0度，0度LED发光管的左边所有的LED发光管发另一种颜色的光，0度LED发光管的右边所有的LED发光管发其它颜色的光。

3.根据权利要求1所述的数字和弧形光带显示的三面舵角指示器，其特征是：弧形度数指示牌(27)的0度与弧形光带(22)的中间的一个颜色的LED发光管(4)(6)上下对齐。

4.根据权利要求1所述的数字和弧形光带显示的三面舵角指示器，其特征是：弧形光带(22)显示的方式是中间的颜色常亮，其它颜色以中间颜色为起点，由小到大向左右排列出去发亮。

5.根据权利要求1所述的数字和弧形光带显示的三面舵角指示器，其特征是：三个弧形光带(22)同步显示同样的颜色和度数，三个数码管组(19)显示相同的的颜色与度数，在显示0度的时候，数码管组(19)与弧形光带(22)的颜色和度数是一致的，在显示不是0度的时候，弧形光带(22)中间颜色的发光管(4)(6)是常亮的，弧形光带(22)的其它颜色发光管(4)(6)显示的度数和颜色与数码管组(19)显示的度数和颜色是一致的。

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