CN105157932A - 一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统，包含压力传感器、流量传感器、微控制器模块、显示模块、步进电机、压紧装置、电磁阀、充气开关、器件监测模块和电源模块；所述压力传感器、流量传感器、器件监测模块和显示模块连接在微控制器模块的相应端口上，所述微控制器模块通过步进电机连接压紧装置，所述微控制器模块通过电磁阀连接充气开关，所诉器件监测模块分别与压紧装置和充气开关连接；所述电源模块分别与压力传感器、流量传感器、微控制器模块、显示模块、步进电机、电磁阀和器件监测模块连接。

Description

一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统

技术领域

本发明涉及一种气密性检测控制系统，尤其涉及一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统，属于气密性检测控制领域。

背景技术

随着医疗器械技术的快速发展，医疗器械密封部件气密性的要求不断提高，对气密性的检测也逐渐要求智能化。传统的“湿式法”气密性检测存在缺陷，如精度低、检测时间长、无法实现自动化；直压法则在测量较高压力或被测件体积较大时精度低，同时对外界温度要求苛刻，不适合工厂环境；差压法结构复杂、操作繁琐、价格昂贵；而氮气检测法成本过高。因以上方法均不适合医疗器械部件气密性大批量的出厂检测。流量法由于成本低、精度高、反应速度快等优点适用于该医疗器械部件的检测。

电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。第一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。

随着社会的发展，人力成本的逐升，自动化行业的兴起，自动化设备的广泛使用，已是无法取代的，而自动化设备这一重要的工具的大力推广，可以给各行业节省大量的人力和物力。提高产品的品质，增加产值效益。在自动化组装设备中，经常要用到对产品的具体尺寸及本身气密性进行检测，由于人工作业产生的测量精度差，测量难度大，作业效率低，目前还没有一种测量精度高、操作简单、作业效率高的气密性检测设备。

例如申请号“201310126684.5”的一种气密性检测装置，涉及管件性能检测设备制造技术领域，包括有装在机架上的检测箱，所述检测箱内设有装在检测台上的多个检测装置，检测台通过升降装置与检测箱连接；检测装置具有设在竖支座上的充气装置和设在斜支座上的封堵装置，充气装置上设有多个充气封堵头，多个充气封堵头分别与充气装置连接；封堵装置上设有多个与充气封堵头相对应的封堵头，充气封堵头和封堵头均连接有独立的封堵气缸；检测台在充气堵头和封堵头之间设有横向定位件和竖直定位件，每个检测装置设有一个快速板手。该发明可同时对多个零件进行检测，密封性好，装夹方便快捷，降低劳动强度，检测效率高，提高工作效率。

又如申请号为“201410466189.3”的气密性检测设备，包括机架、测试框、测试模、测试气缸、测试治具、顶升机构，实际使用中，将待测试工件放在测试治具上，然后启动气密性检测设备，顶升机构动作，将放有工件的测试治具朝上顶入测试模内，然后由多个测试气缸分别对工作进行检测，检测完成后，测试气缸复位，顶升机构下降，从而带动测试治具下降，以便操作人员取出测试完成的工作，并根据测试结果进行分类。该发明利用产品本身的特性，产品采用多测试气缸对工件进行多方位测试，可以一次性解决产品多工位检测的问题，避免了人工重复动作，实现最快化。克服了人员操作繁琐的困难，速度快，效率高。。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统，包含压力传感器、流量传感器、模数转换模块、低噪声放大器、微控制器模块、显示模块、步进电机、压紧装置、电磁阀、充气开关、器件监测模块和电源模块；所述压力传感器、流量传感器分别通过依次连接的模数转换模块、低噪声放大器连接微控制器模块，所述器件监测模块和显示模块连接在微控制器模块的相应端口上，所述微控制器模块通过步进电机连接压紧装置，所述微控制器模块通过电磁阀连接充气开关，所述器件监测模块分别与压紧装置和充气开关连接；所述电源模块分别与压力传感器、流量传感器、微控制器模块、显示模块、步进电机、电磁阀和器件监测模块连接；

所述低噪声放大器包括LNA、功分器、第一滤波器、第二滤波器、第一放大器、第二放大器、合成器、第三放大器和第三滤波器，其中，LNA的输出端连接功分器的输入端，而功分器的输出端分别连接第一、二滤波器的输入端，所述第一、二滤波器的输出端分别经由第一、二放大器连接合成器的输入端，该合成器的输出端经由第三放大器连接第三滤波器的输入端；

其中，压力传感器，用于实时检测气路的压力参数；

流量传感器，用于时检测气路的流量数据参数；

模数转换模块，用于将检测的压力参数和流量数据参数转换成电信号；

低噪声放大器，用于将模数转换模块转换的电信号进行放大处理；

器件监测模块，用于检测压紧装置和充气开关是否到位；

显示模块，用于实时显示气路的压力及流量数据参数；

微控制器模块，用于对检测的压力及流量数据参数进行数据分析，进而通过步进电机、电磁阀分别控制压紧装置和充气开关直至到位；

电源模块，用于提供压力传感器、流量传感器、微控制器模块、显示模块、步进电机、电磁阀和器件监测模块所需电能。

作为本发明一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统的进一步优选方案，所述微控制器模块采用ATMEGA128微控制器。

作为本发明一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统的进一步优选方案，所述显示模块采用LCD显示屏。

作为本发明一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统的进一步优选方案，所述步进电机的芯片型号为42BYCH425。

作为本发明一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统的进一步优选方案，所述电源模块采用蓄电池。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明采用流量法进行医疗器械气密性检测，由于成本低、精度高、反应速度快等优点适用于该医疗器械部件的检测。

2、本发明发明了一种气密性检测系统，其完成了气密性检测系统的软硬件设计，实现了对被测件的自动气密性检测，并对被测件进行了自动化的定量判断，并提高了检测效率的同时降低了被测件的误废率，具有一定的实用价值。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明设计一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统，包含压力传感器、流量传感器、模数转换模块、低噪声放大器、微控制器模块、显示模块、步进电机、压紧装置、电磁阀、充气开关、器件监测模块和电源模块；所述压力传感器、流量传感器分别通过依次连接的模数转换模块、低噪声放大器连接微控制器模块，所述器件监测模块和显示模块连接在微控制器模块的相应端口上，所述微控制器模块通过步进电机连接压紧装置，所述微控制器模块通过电磁阀连接充气开关，所述器件监测模块分别与压紧装置和充气开关连接；所述电源模块分别与压力传感器、流量传感器、微控制器模块、显示模块、步进电机、电磁阀和器件监测模块连接；

所述低噪声放大器包括LNA、功分器、第一滤波器、第二滤波器、第一放大器、第二放大器、合成器、第三放大器和第三滤波器，其中，LNA的输出端连接功分器的输入端，而功分器的输出端分别连接第一、二滤波器的输入端，所述第一、二滤波器的输出端分别经由第一、二放大器连接合成器的输入端，该合成器的输出端经由第三放大器连接第三滤波器的输入端；

其中，压力传感器，用于实时检测气路的压力参数；

流量传感器，用于时检测气路的流量数据参数；

模数转换模块，用于将检测的压力参数和流量数据参数转换成电信号；

低噪声放大器，用于将模数转换模块转换的电信号进行放大处理；

器件监测模块，用于检测压紧装置和充气开关是否到位；

显示模块，用于实时显示气路的压力及流量数据参数；

微控制器模块，用于对检测的压力及流量数据参数进行数据分析，进而通过步进电机、电磁阀分别控制压紧装置和充气开关直至到位；

电源模块，用于提供压力传感器、流量传感器、微控制器模块、显示模块、步进电机、电磁阀和器件监测模块所需电能。

其中，所述微控制器模块采用ATMEGA128微控制器，所述显示模块采用LCD显示屏，所述步进电机的芯片型号为42BYCH425，所述电源模块采用蓄电池。本发明采用流量法进行医疗器械气密性检测，由于成本低、精度高、反应速度快等优点适用于该医疗器械部件的检测；本发明发明了一种气密性检测系统，其完成了气密性检测系统的软硬件设计，实现了对被测件的自动气密性检测，并对被测件进行了自动化的定量判断，并提高了检测效率的同时降低了被测件的误废率，具有一定的实用价值。

微控制器模块采用ATMEGA128微控制器：系统的硬件核心采用的是ATMEL公司的8位系列单片机最高配置的一款ATMEGA128微控制器，其成本低、性能强、能耗低、稳定性极高，采用先进的RISC结构，处理速度快，内部功能模块丰富，其数据吞吐率可高达1MIPS/MHz，并兼有非易失性的程序和数据存储器。这些特性使得ATMEGA128适用于在工厂嘈杂环境下工作的医疗检测设备。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统，其特征在于：包含压力传感器、流量传感器、模数转换模块、低噪声放大器、微控制器模块、显示模块、步进电机、压紧装置、电磁阀、充气开关、器件监测模块和电源模块；所述压力传感器、流量传感器分别通过依次连接的模数转换模块、低噪声放大器连接微控制器模块，所述器件监测模块和显示模块连接在微控制器模块的相应端口上，所述微控制器模块通过步进电机连接压紧装置，所述微控制器模块通过电磁阀连接充气开关，所述器件监测模块分别与压紧装置和充气开关连接；所述电源模块分别与压力传感器、流量传感器、微控制器模块、显示模块、步进电机、电磁阀和器件监测模块连接；

所述低噪声放大器包括LNA、功分器、第一滤波器、第二滤波器、第一放大器、第二放大器、合成器、第三放大器和第三滤波器，其中，LNA的输出端连接功分器的输入端，而功分器的输出端分别连接第一、二滤波器的输入端，所述第一、二滤波器的输出端分别经由第一、二放大器连接合成器的输入端，该合成器的输出端经由第三放大器连接第三滤波器的输入端；

其中，压力传感器，用于实时检测气路的压力参数；

流量传感器，用于时检测气路的流量数据参数；

模数转换模块，用于将检测的压力参数和流量数据参数转换成电信号；

低噪声放大器，用于将模数转换模块转换的电信号进行放大处理；

器件监测模块，用于检测压紧装置和充气开关是否到位；

显示模块，用于实时显示气路的压力及流量数据参数；

微控制器模块，用于对检测的压力及流量数据参数进行数据分析，进而通过步进电机、电磁阀分别控制压紧装置和充气开关直至到位；

电源模块，用于提供压力传感器、流量传感器、微控制器模块、显示模块、步进电机、电磁阀和器件监测模块所需电能。

2.根据权利要求1所述的一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统，其特征在于：所述微控制器模块采用ATMEGA128微控制器。

3.根据权利要求1所述的一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统，其特征在于：所述显示模块采用LCD显示屏。

4.根据权利要求1所述的一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统，其特征在于：所述步进电机的芯片型号为42BYCH425。

5.根据权利要求1所述的一种基于低噪声放大器的器件气密性监控系统，其特征在于：所述电源模块采用蓄电池。