CN107402099B - 撞击变送器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种撞击变送器，包括：传感器单元根据受力的大小而输出等比例的传感器电压信号；信号放大电路用于将传感器电压信号进行放大；CPU处理单元接收放大后的传感器电压信号，将电压信号进行微分处理后与阈值电压信号比较，并将传感器电压信号大于阈值电压信号的次数记录为次数电压信号；电压‑电流转换电路用于接收CPU处理单元发送的次数电压信号，并将次数电压信号转换为次数电流信号；HART通讯电路是将电流转换电路输出的次数电流信号进行频移键控法调制后传输至手操器。利用压电材料受力产生电荷的原理，采用微处理器和集成数字电路技术，测量产品内部的机械部件松动及积液情况，实现了远程设定阈值、修改延时时间。

Description

撞击变送器
技术领域
本发明涉及仪器仪表技术领域，尤其涉及一种撞击变送器。
背景技术
现有技术中只能通过振动监测产品检测机器的好坏而不能判断是机器哪里出现的故障，导致对于产品内部的机械部件松动及积液情况无法监测。
发明内容
本发明提供了一种撞击变送器，以解决上述技术问题。
本发明一种撞击变送器，包括：
传感器单元、信号放大电路、CPU处理单元、电压-电流转换电路以及HART通讯电路；
所述传感器单元用于根据受力的大小而输出等比例的传感器电压信号；
所述信号放大电路用于将所述传感器电压信号进行放大；
所述CPU处理单元接收放大后的传感器电压信号，将所述电压信号进行微分处理后与阈值电压信号比较，并将所述传感器电压信号大于所述阈值电压信号的次数记录为次数电压信号；
所述电压-电流转换电路，用于接收所述CPU处理单元发送的次数电压信号，并将所述次数电压信号转换为次数电流信号；
所述HART通讯电路是将所述电流转换电路输出的次数电流信号进行频移键控法调制后传输至手操器。
进一步地，还包括：
输出环路保护电路，所述输出环路保护电路与电源连接，用于将24V电源变成无极性连接。
进一步地，所述传感器单元为压电传感器。
本发明采用便捷的4-20mA环路供电传感器技术完成对机械撞击的测量。包括测量和限制两部分，最后输出的就是与撞击次数相关的电流。能够测量往复式压缩机部件松动及积液情况，当压缩机螺丝松动或积液时，在一个周期时间内产生固定的尖脉冲，跟阈值进行比较，然后按次数输出电流，显现了器件撞击和磨损的实时监测，为十字头和气缸等提供充分保护，以免发生活塞过量磨损或气缸爆炸等重大事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明撞击变送器结构示意图；
图2为本发明信号放大电路原理图；
图3为本发明CPU处理电路原理图；
图4为本发明HART通讯电路原理图；
图5为本发明电压-电流转换电路原理图；
图6为本发明输出环路保护电路原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明撞击变送器结构示意图，如图1所示，本实施例撞击变送器，包括：
传感器单元101、信号放大电路102、CPU处理单元103、HART通讯单元104以及电压-电流转换电路105；
所述传感器单元用于根据受力的大小而输出等比例的传感器电压信号；
所述信号放大电路用于将所述传感器电压信号进行放大；
所述CPU处理单元接收放大后的传感器电压信号，将所述传感器电压信号进行微分处理后与阈值电压信号比较，并将所述传感器电压信号大于所述阈值电压信号的次数记录为次数电压信号；
具体而言，本实施例撞击变送器所受到的撞击力度越大，对应的传感器电压信号经过微分处理后的值会越大。传感器单元将采集到的与受力大小成等比例的电压信号经信号放大电路发送至CPU处理单元。信号放大电路原理图如图2所示。将检测到没有撞击受力情况下的传感器电压信号确定为初始电压信号，本实施例中阈值电压信号的值为该初始电压信号的3-5倍。将经过CPU处理单元微分后的电压信号跟该阈值电压信号相比较。在规定的时间周期内将超过阈值的信号记录次数到CPU中，本实施例中时间周期为0.8-3.2秒。CPU电路原理图如图3所示。
所述电压-电流转换电路，用于接收所述CPU处理单元发送的次数电压信号，并将所述次数电压信号转换为次数电流信号。具体电路原理图如图5所示。
所述HART通讯电路是将所述电流转换电路输出的次数电流信号进行频移键控法调制后传输至手操器。具体电路原理图如图4所示。
进一步地，还包括：
输出环路保护电路106，所述输出环路保护电路与电源连接，用于将24V电源变成无极性连接。
具体而言，如图6所示，本实施例的输出环路保护电路将24V电源变成无极性连接，防止了因电压反接而导致电路的烧毁。
进一步地，所述传感器单元为压电传感器。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种撞击变送器，其特征在于，包括：
传感器单元、信号放大电路、CPU处理单元、电压-电流转换电路以及HART通讯电路；
所述传感器单元用于根据受力的大小而输出等比例的传感器电压信号；
所述信号放大电路用于将所述传感器电压信号进行放大；
所述CPU处理单元接收放大后的传感器电压信号，将所述电压信号进行微分处理后与阈值电压信号比较，并将所述传感器电压信号大于所述阈值电压信号的次数记录为电压信号次数；
所述电压-电流转换电路，用于接收所述CPU处理单元发送的电压信号次数，并将所述电压信号次数转换为次数电流信号；
所述HART通讯电路是将所述电流转换电路输出的次数电流信号进行频移键控法调制后传输至手操器。
2.根据权利要求1所述的撞击变送器，其特征在于，还包括：
输出环路保护电路，所述输出环路保护电路与电源连接，用于将24V电源变成无极性连接。
3.根据权利要求1所述的撞击变送器，其特征在于，所述传感器单元为压电传感器。
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