CN109974897A - 一种pt100温度报警校验仪 - Google Patents

一种pt100温度报警校验仪 Download PDF

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胡钧
时威
刘芳
郑晓
李华
吴震
杨鑫
周春霞
俞振兴
徐骏
李祺
谢立荣
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Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
    • G01K15/005—Calibration

Abstract

本发明公开了一种PT100温度报警校验仪，包括：连接PT100温度输入源，用于传递PT100温度信号的信号变送器；连接所述信号变送器，用于显示PT100温度信号的数字显示单元；连接所述数字显示单元，用于供电的电源单元；还包括外部线路快捷插头、输入源选择开关和同步精密电位器，其中，所述PT100温度输入源为就地PT100热电阻或者同步精密电位器；所述外部线路快捷插头连接外部的就地PT100热电阻；所述同步精密电位器模拟PT100热电阻的输出信号；所述输入源选择开关选择连通所述外部线路快捷插头和信号变送器，或者选择连通所述同步精密电位器和信号变送器。本发明具有体积小、携带方便、工作时间持久的特点。

Description

一种PT100温度报警校验仪
技术领域
本发明涉及一种用于温度传感器的校验仪器。
背景技术
在船舶工业生产过程中，温度是一个非常重要的参数。各类大型设备工作时，都有相应温度传感器对设备的运转状态进行监测。而PT100热电阻(铂热电阻)是最常用的温度传感器部件，在船舶建造与设备调试阶段，温度传感器的验证，传感器线路的校对，监测报警系统的调整都需要用到温度校验类仪表。长期的调试过程中都使用多功能过程校验仪来对PT100热电阻进行校调，但是因为过程校验仪的多功能性导致了校验仪的体积庞大、持续工作时间短、价格昂贵、易损坏且维修费用高。在使用多功能过程校验仪进行线路校对和报警检测系统调整时，还需要专人在就地和监视器处通过对讲机核对数据准确性，较为耗时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体积小、携带方便、工作时间持久的PT100温度报警校验仪。
实现上述目的的技术方案是：
一种PT100温度报警校验仪，包括：
连接PT100温度输入源，用于传递PT100温度信号的信号变送器；
连接所述信号变送器，用于显示PT100温度信号的数字显示单元；以及
连接所述数字显示单元，用于供电的电源单元；
还包括外部线路快捷插头、输入源选择开关和同步精密电位器，其中，
所述PT100温度输入源为就地PT100热电阻或者同步精密电位器；
所述外部线路快捷插头连接外部的就地PT100热电阻；
所述同步精密电位器模拟PT100热电阻的输出信号；
所述输入源选择开关选择连通所述外部线路快捷插头和信号变送器，或者选择连通所述同步精密电位器和信号变送器。
优选的，还包括：
连接所述数字显示单元，通过天线或4G/5G网络将PT100温度信号传递给远程终端显示的无线数据传输模块。
优选的，所述信号变送器利用HART(Highway Addressable Remote Transducer，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议)协议对PT100温度信号进行调制后传递；
所述远程终端装载有HART手操器软件。
优选的，所述同步精密电位器包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一电位器和第二电位器，其中，
所述第一齿轮同轴连接所述第一电位器；
所述第二齿轮同轴连接所述第二电位器；
所述第一电位器和第二电位器的输出电阻一致；
所述第一齿轮和第二齿轮分别啮合连接所述第三齿轮。
优选的，所述电源单元带Micro USB(微型通用串行总线)接口；所述天线带sma接口。
优选的，所述第一齿轮的轮轴上附带延长接头连接一个带刻度盘的调节旋钮。
本发明的有益效果是：本发明现场监测检验就地PT100热电阻与模拟PT100热电阻的输出信号，测试快捷准确，线路校对方便。同时，通过数据无线传输的手段，在任何位置可显示校对的数据，最大程度减少人员配合的人力成本。另外，本发明结构简单可靠，数据传输稳定，成本低，维护方便。
附图说明
图1是本发明的PT100温度报警校验仪的电路图；
图2是本发明的PT100温度报警校验仪的正视图；
图3是本发明的PT100温度报警校验仪的侧视图；
图4是本发明的PT100温度报警校验仪的后视图；
图5是本发明的PT100温度报警校验仪的俯视图；
图6是本发明中同步精密电位器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1-6，本发明的PT100温度报警校验仪，包括：同步精密电位器2、输入源选择开关3、数字显示单元4、外部线路快捷插头6、电源单元7、信号变送器9和无线数据传输模块10。
信号变送器9带HART协议，连接PT100温度输入源，用于传递PT100温度信号。PT100温度输入源为就地PT100热电阻或者同步精密电位器2。
数字显示单元4连接信号变送器9，用于显示PT100温度信号。
电源单元7连接数字显示单元4和无线数据传输模块10，用于给整个校验仪供电。
无线数据传输模块10连接数字显示单元4，通过天线或4G/5G网络将PT100温度信号传递给远程终端显示。
输入源选择开关3选择连通外部线路快捷插头6和信号变送器9，或者选择连通同步精密电位器2和信号变送器9。
具体地，本发明的PT100温度报警校验仪，可以有如下三种工作模式。
一、就地模式。此时不需连接任何网络。电源单元7给整个仪器供电，电源指示灯11在电源开关5打开后显示绿灯。输入源选择开关3选择连通外部线路快捷插头6和信号变送器9，温度校验仪通过外部线路快捷插头6连接就地PT100热电阻后，在数字显示单元4上能够实时显示当前温度。
二、就地模式状态下的手机显示(数字显示单元4也显示温度)，需要靠近温度校验仪附近半米内操作。输入源选择开关3选择连通同步精密电位器2和信号变送器9。同步精密电位器2模拟PT100热电阻的输出信号。无线数据传输模块10开启自身的网络热点。信号变送器9利用HART协议对PT100温度信号进行调制，然后无线数据传输模块10利用天线1发送到远程终端(本实施例中为手机)上，在手机上打开HART手操器软件，点击顶部工具栏的“连接”，选择“本地适配器”，在扫描到的适配器列表中，选择待连接的温度校验仪；温度校验仪名称格式为“IVY-IVY 020038”，与序列号一致。连接成功后，手机软件顶部工具栏左侧会显示状态为已连接，底部状态栏图标也会发生变化，点击对应图标可以查看详细信息。
三、远程模式状态下的手机显示(数字显示单元4也显示温度)，需要校验仪接入特定可连接4G/5G网络的热点。输入源选择开关3拨至远程模式时，输入源选择开关3选择连通外部线路快捷插头6和信号变送器9。无线数据传输模块10通过4G/5G信号将数据传送到手机APP上显示。无线数据传输模块10工作在站点模式，它能自动连接固定的无线热点(SSID：IVYTEC，密码：12345678)。此时可以在任何有网络的地方使用手机上的HART手操器软件来查看温度传感器的信息。此时，打开HART手操器软件，点击顶部工具栏的“连接”，选择“远程适配器”，在扫描到的适配器列表中，选择待连接的温度校验仪。温度校验仪名称格式为“IVY-IVY 020038”，与序列号一致。连接成功后，手机顶部工具栏左侧会显示状态为已连接，底部状态栏图标也会发生变化，点击对应图标可以查看详细信息。
在4-20mA的模拟信号上叠加0.5mA的音频数字信号是基于贝尔202标准的FSK频移键控信号，该FSK频移键控信号使得PT100温度信号可以通过无线数据传输模块10在手机APP上实时显示就地温度数据。天线1带sma接口。采用ipex转sma接口，使得无线信号天线微型化，进一步减小温度报警校验仪的外形尺寸。
同步精密电位器2带异形齿轮组，采用3颗模数0.5，齿数44的尼龙非标定制齿轮，使其内径匹配精密电位器螺杆，通过异形齿轮组并联连接的精密电位器可以模拟PT100热电阻进行线路校验。同步精密电位器2包括第一齿轮21、第二齿轮22、第三齿轮23、第一电位器(图中未示)和第二电位器(图中未示)。
第一齿轮21同轴连接第一电位器；第二齿轮22同轴连接第二电位器；第一电位器和第二电位器的输出电阻调至一致。第一齿轮21和第二齿轮22分别啮合连接第三齿轮23，实现同步。第一齿轮21的轮轴上附带延长接头连接一个带刻度盘的调节旋钮。根据PT100热电阻分度表值，提前将电位器电阻值设定在-200℃-650℃的区间内。
电源单元7带Micro USB接口8，采用USB2.0公头转DIP底座并联连接Micro USB接口，使得本校验仪既可使用常规电源适配器供电也可使用充电宝可作为正常供电单元。
综上，校验仪使用快捷插头而不是采用传统的接线形式，使得设备使用过程中无需对线缆进行剥线接线的操作，节省了施工时间。输入源选择开关3与数据通信天线采用小型化选型，使得校验仪整体体积得到有效控制，提升了设备便捷性。校验仪采用直流5V供电方案，在现场施工时无需拉临时电源供电，减少了施工时间，提升了工作效率。而电源单元采用DIP底座，可以直接使充电宝与校验仪连接，省去外部电源线缆，让外观美观大方，同时由于充电宝的使用特性，可以即插即用，使得校验仪的使用方便且使用时长得以较好提升。、校验仪采用无线数据传输方案，通过手机APP可以直接读取现场模拟的数据，在船舶系泊试验实际使用中可以缩短设备报警点报验时间，减少现场配合人员，提升调试效率。设备使用并联精密电位器模拟PT100热电阻，制造成本低且结构简单。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (6)

1.一种PT100温度报警校验仪，其特征在于，包括：
连接PT100温度输入源，用于传递PT100温度信号的信号变送器；
连接所述信号变送器，用于显示PT100温度信号的数字显示单元；以及
连接所述数字显示单元，用于供电的电源单元；
还包括外部线路快捷插头、输入源选择开关和同步精密电位器，其中，
所述PT100温度输入源为就地PT100热电阻或者同步精密电位器；
所述外部线路快捷插头连接外部的就地PT100热电阻；
所述同步精密电位器模拟PT100热电阻的输出信号；
所述输入源选择开关选择连通所述外部线路快捷插头和信号变送器，或者选择连通所述同步精密电位器和信号变送器。
2.根据权利要求1所述的PT100温度报警校验仪，其特征在于，还包括：
连接所述数字显示单元，通过天线或4G/5G网络将PT100温度信号传递给远程终端显示的无线数据传输模块。
3.根据权利要求2所述的PT100温度报警校验仪，其特征在于，所述信号变送器利用HART协议对PT100温度信号进行调制后传递；
所述远程终端装载有HART手操器软件。
4.根据权利要求1所述的PT100温度报警校验仪，其特征在于，所述同步精密电位器包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一电位器和第二电位器，其中，
所述第一齿轮同轴连接所述第一电位器；
所述第二齿轮同轴连接所述第二电位器；
所述第一电位器和第二电位器的输出电阻一致；
所述第一齿轮和第二齿轮分别啮合连接所述第三齿轮。
5.根据权利要求2所述的PT100温度报警校验仪，其特征在于，所述电源单元带MicroUSB接口；所述天线带sma接口。
6.根据权利要求4所述的PT100温度报警校验仪，其特征在于，所述第一齿轮的轮轴上附带延长接头连接一个带刻度盘的调节旋钮。
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