CN113334255A

CN113334255A - 一种汽车零部件打磨抛光安全防护系统

Info

Publication number: CN113334255A
Application number: CN202110898906.XA
Authority: CN
Inventors: 杨波; 杨猛
Original assignee: Jiangsu Runyang Precision Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Runyang Precision Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2021-08-06
Filing date: 2021-08-06
Publication date: 2021-09-03
Anticipated expiration: 2041-08-06
Also published as: CN113334255B

Abstract

本发明公开了一种汽车零部件打磨抛光安全防护系统，所述信号检测电路通过粉尘传感器U1采集车间内的粉尘信号，并将检测到的粉尘信号进行全频率滤波后传输至信号处理电路，所述粉尘信号经过补偿器进行补偿，然后经过判断器进行判断后输出报警信号，报警信号二次确认后将通风器启动，并将报警信号传输至监控中心，进而实现了对小型车间对漂浮在车间内的粉尘进行有效的管控的效果。

Description

一种汽车零部件打磨抛光安全防护系统

技术领域

本发明涉及打磨抛光领域，特别是一种汽车零部件打磨抛光安全防护系统。

背景技术

随着汽车轻量化的要求，汽车中采用铝镁合金材质的零部件越来越多，而铝镁合金在抛光打磨过程会产生大量的粉尘，铝镁合金的粉尘极易爆炸且吸入人体对身体非常不利，大型工厂对于粉尘的处理管控非常严格，但是汽车的供应商体量大小不一，仍然存在非常多的小型加工厂；而对于各种小型加工厂来说，多数管理上并不十分完善，尤其是粉尘浓度关系到安全生产，也关乎到员工职业健康安全。

现有技术中，绝大多数的小型加工厂要么在打磨工位或工区增加除尘机，或者做成打磨除尘一体机，没有考虑整个车间的除尘，形成系统性除尘，而且由于工人操作不当或者设备维修保养不到位，也会导致除尘效果不佳，引起整个车间粉尘浓度超标。

因此本发明提供一种的新的方案来解决此问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种汽车零部件打磨抛光安全防护系统，有效的解决了小型加工厂无法对漂浮在车间内的粉尘进行系统管控的问题。

其解决的技术方案是，一种汽车零部件打磨抛光安全防护系统，所述安全防护系统包括信号检测电路、信号处理电路、通风器和监控中心，所述信号检测电路与信号处理电路电连接，所述信号处理电路分别与通风器和监控中心电连接；

所述信号检测电路包括电阻R1，电阻R1的一端与粉尘传感器U1的2引脚相连接，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端、电容C1的一端、运放器U2B的同相端，运放器U2B的反相端分别连接电容C3的一端、电阻R3的一端、运放器U4B的反相端，电阻R3的另一端与电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端分别连接电阻R5的一端、运放器U4B的同相端，运放器U4B的输出端分别连接电容C3的另一端、电阻R2的另一端，运放器U2B的输出端与电感L1的一端相连接，电感L1的另一端分别连接电阻R6的一端、变容二极管D1的正极、电容C2的一端、场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的漏极分别连接电阻R7的一端、电阻R7的可调端、粉尘传感器U1的1引脚并连接正极性电源VCC，电故障R7的另一端分别与电阻R6的另一端相连接，场效应管Q2的源极分别连接电阻R8的一端、电容C4的一端，电阻R8的另一端分别连接电容C2的另一端、变容二极管D1的负极、电容C1的另一端、电阻R5的另一端、粉尘传感器U1的3引脚并连接地。

进一步地，所述信号处理电路包括补偿器和判断器，所述补偿器包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极分别连接电阻R9的一端、信号检测电路中的电容C4的另一端，MOS管Q1的漏极分别连接电阻R10的一端、MOS管Q3的栅极，MOS管Q3的漏极分别连接二极管D3的负极、二极管D4的正极、电阻R12的一端，电阻R12的另一端分别连接电阻R11的一端、电阻R10的另一端、电阻R13的一端、三极管Q4的集电极、信号检测电路中的场效应管Q2的漏极并连接正极性电源VCC，MOS管Q3的源极分别连接电阻R11的另一端、稳压管D2的负极，二极管D3的正极分别连接电阻R13的另一端、三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极与三极管Q5的发射极相连接，三极管Q5的集电极分别连接电阻R16的一端、稳压管D2的正极、MOS管Q1的源极、信号检测电路中的电阻R8的另一端并连接地，三极管Q5的基极分别连接电阻R16的另一端、二极管D4的负极。

进一步地，所述判断器包括电容C5，电容C5的一端分别连接场效应管Q6的漏极、电阻R20的一端、电容C8的一端、补偿器中的三极管Q4的发射极，电容C5的另一端分别连接电阻R14的一端、电容C6的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R15的一端、运放器U3B的同相端，运放器U3B的反相端分别连接电阻R17的一端、电阻R18的一端，运放器U3B的输出端分别连接电容C7的一端、电容C9的一端、电感L2的一端、电阻R18的另一端，电容C7的另一端分别连接电阻R20的另一端、电容C8的另一端、场效应管Q6的栅极，场效应管Q6的源极与电阻R19的一端相连接，电感L2的另一端分别连接电容C10的一端、二极管D5的正极、通风器，二极管D5的负极连接监控中心，电阻R14的另一端分别连接电阻R15的另一端、电阻R17的另一端、电容C9的另一端、电容C10的另一端、电阻R19的另一端、补偿器中的三极管Q5的集电极并连接地。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、由于小型加工厂各工区间隔距离较近，导致车间内各种电磁波交杂，通过设置粉尘传感器U1来检测小型车间内粉尘信号，通过信号检测电路将粉尘信号进行滤波处理，避免车间内存在的其他电磁信号混在粉尘信号中，影响到粉尘信号的准确性。

2、利用判断器对粉尘信号的频率进行判断，并对输出的报警信号进行二次校验确认，提高报警信号的准确性，避免误判误报影响车间生产。

3、现有技术中粉尘传感器处理电路一般进行放大滤波后进行数据处理，由于杂波的混入，使得粉尘传感器信号经过全频率滤波后，信号变得非常微弱，严重影响测量精度，本申请通过场效应管Q2提高驱动能力，通过补偿器对信号幅值进行补偿，尽可能的在全频率滤波后还原信号，从而提高测量精度。

附图说明

图1为本发明的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种汽车零部件打磨抛光安全防护系统，所述安全防护系统包括信号检测电路、信号处理电路、通风器、监控中心，所述信号检测电路利用粉尘传感器U1采集车间内的粉尘信号，粉尘传感器U1采用型号类似为GCG1000的粉尘传感器，采集到的粉尘信号为频率信号，为避免车间内存在的其他电磁信号混在粉尘信号中，影响到粉尘信号的准确性，利用电阻R1-电阻R5、电容C1、电容C3、运放器U2B、运放器U4B组成的带通滤波器对信号进行带通滤波，将粉尘信号所在的频段200-1000Hz选择出来，利用运放器U4B来提高带通滤波器的Q值，以降低在对粉尘信号进行滤波时造成的损耗，利用电感L1、变容二极管D1、电容C2来滤除粉尘信号所在的频率中的杂波，使得输入至信号处理电路中的粉尘信号较为纯净，场效应管Q2则作为射极跟随器来提高粉尘信号的驱动信号处理电路的驱动能力，场效应管Q2通过电容C4将粉尘信号传输至信号处理电路。

所述信号检测电路中电阻R1的一端与粉尘传感器U1的2引脚相连接，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端、电容C1的一端、运放器U2B的同相端，运放器U2B的反相端分别连接电容C3的一端、电阻R3的一端、运放器U4B的反相端，电阻R3的另一端与电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端分别连接电阻R5的一端、运放器U4B的同相端，运放器U4B的输出端分别连接电容C3的另一端、电阻R2的另一端，运放器U2B的输出端与电感L1的一端相连接，电感L1的另一端分别连接电阻R6的一端、变容二极管D1的正极、电容C2的一端、场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的漏极分别连接电阻R7的一端、电阻R7的可调端、粉尘传感器U1的1引脚并连接正极性电源VCC，电阻R7的另一端与电阻R6的另一端相连接，场效应管Q2的源极分别连接电阻R8的一端、电容C4的一端，电阻R8的另一端分别连接电容C2的另一端、变容二极管D1的负极、电容C1的另一端、电阻R5的另一端、粉尘传感器U1的3引脚并连接地。

所述信号处理电路包括补偿器和判断器，补偿器利用MOS管Q1、MOS管Q3对粉尘信号进行补偿，MOS管Q1、MOS管Q3对粉尘信号进行放大，利用电阻R11、稳压管D2对粉尘信号进行稳压，避免粉尘信号因在信号检测电路中进行滤波时有损耗产生，使得粉尘信号的幅值处于不稳定的状态，MOS管Q1、MOS管Q3将粉尘信号传输至三极管Q4、三极管Q5、二极管D3、二极管D4上进行处理，提高粉尘信号的响应能力，减少粉尘信号的响应损耗，三极管Q4、三极管Q5将粉尘信号传输至判断器上，判断器利用电容C5、电容C6、电阻R14、电阻R15、运放器U3B、电阻R18组成的高通滤波器对粉尘信号进行筛选，筛选出阈值频率以上的粉尘信号，当运放器U3B未输出信号则表明粉尘信号浓度还未到阈值，暂时不会危害工人的身体健康和车间出现爆炸的可能性，当粉尘信号的浓度超过了阈值，表明此时小型车间内的粉尘浓度较高，存在危害工人的身体健康和车间爆炸的可能性，将运放器U3B输出的频率超过阈值的粉尘信号作为报警信号，电容C7、电阻R20、电容C8、场效应管Q6来检测报警信号的频率，并将报警信号重新传输至高通滤波器上，重新进行判断，避免有误判的情况发生，进一步提高报警信号的准确性，报警信号经电感L2、电容C9、电容C10 将通风器启动，将小型车间内的粉尘给排出，降低车间内的粉尘浓度，同时，报警信号将稳压管D5传输至监控中心，提醒工作人员需对小型车间内的粉尘进行处理。

所述补偿器中MOS管Q1的栅极分别连接电阻R9的一端、信号检测电路中的电容C4的另一端，MOS管Q1的漏极分别连接电阻R10的一端、MOS管Q3的栅极，MOS管Q3的漏极分别连接二极管D3的负极、二极管D4的正极、电阻R12的一端，电阻R12的另一端分别连接电阻R11的一端、电阻R10的另一端、电阻R13的一端、三极管Q4的集电极、信号检测电路中的场效应管Q2的漏极并连接正极性电源VCC，MOS管Q3的源极分别连接电阻R11的另一端、稳压管D2的负极，二极管D3的正极分别连接电阻R13的另一端、三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极与三极管Q5的发射极相连接，三极管Q5的集电极分别连接电阻R16的一端、稳压管D2的正极、MOS管Q1的源极、信号检测电路中的电阻R8的另一端并连接地，三极管Q5的基极分别连接电阻R16的另一端、二极管D4的负极。

所述判断器中电容C5的一端分别连接场效应管Q6的漏极、电阻R20的一端、电容C8的一端、补偿器中的三极管Q4的发射极，电容C5的另一端分别连接电阻R14的一端、电容C6的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R15的一端、运放器U3B的同相端，运放器U3B的反相端分别连接电阻R17的一端、电阻R18的一端，运放器U3B的输出端分别连接电容C7的一端、电容C9的一端、电感L2的一端、电阻R18的另一端，电容C7的另一端分别连接电阻R20的另一端、电容C8的另一端、场效应管Q6的栅极，场效应管Q6的源极与电阻R19的一端相连接，电感L2的另一端分别连接电容C10的一端、二极管D5的正极、通风器，二极管D5的负极连接监控中心，电阻R14的另一端分别连接电阻R15的另一端、电阻R17的另一端、电容C9的另一端、电容C10的另一端、电阻R19的另一端、补偿器中的三极管Q5的集电极并连接地。

本发明在进行具体使用的时候，所述信号检测电路利用粉尘传感器U1采集车间内的粉尘信号，为避免影响到粉尘信号的准确性，利用电阻R1-电阻R5、电容C1、电容C3、运放器U2B、运放器U4B组成的带通滤波器对信号进行带通滤波，将粉尘信号所在的频段200-1000Hz选择出来，利用运放器U4B来提高带通滤波器的Q值，利用电感L1、变容二极管D1、电容C2来滤除粉尘信号所在的频率中的杂波，使得输入至信号处理电路中的粉尘信号较为纯净，场效应管Q2则作为射极跟随器来提高粉尘信号的驱动信号处理电路的驱动能力，场效应管Q2通过电容C4将粉尘信号传输至信号处理电路，所述信号处理电路包括补偿器和判断器，补偿器利用MOS管Q1、MOS管Q3对粉尘信号进行补偿，MOS管Q1、MOS管Q3对粉尘信号进行放大，利用电阻R11、稳压管D2对粉尘信号进行稳压，避免粉尘信号因在信号检测电路中进行滤波时有损耗产生，使得粉尘信号的幅值处于不稳定的状态，MOS管Q1、MOS管Q3将粉尘信号传输至三极管Q4、三极管Q5、二极管D3、二极管D4上进行处理，提高粉尘信号的响应能力，减少粉尘信号的响应损耗，三极管Q4、三极管Q5将粉尘信号传输至判断器上，判断器利用电容C5、电容C6、电阻R14、电阻R15、运放器U3B、电阻R18组成的高通滤波器对粉尘信号进行筛选，筛选出阈值频率以上的粉尘信号，当粉尘信号的浓度超过了阈值，表明此时小型车间内的粉尘浓度较高，存在危害工人的身体健康和车间出现爆炸的可能性，将运放器U3B输出的频率超过阈值的粉尘信号作为报警信号，电容C7、电阻R20、电容C8、场效应管Q6来检测报警信号的频率，并将报警信号重新传输至高通滤波器上，重新进行判断，避免有误判的情况发生，进一步提高报警信号的准确性，报警信号经电感L2、电容C9、电容C10 将通风器启动，将小型车间内的粉尘给排出，降低车间内的粉尘浓度，同时报警信号将稳压管D5传输至监控中心，提供工作人员需对小型车间内的粉尘进行处理。

Claims

1.一种汽车零部件打磨抛光安全防护系统，其特征在于，所述安全防护系统包括信号检测电路、信号处理电路、通风器和监控中心，所述信号检测电路与信号处理电路电连接，所述信号处理电路分别与通风器和监控中心电连接；

所述信号检测电路中电阻R1的一端与粉尘传感器U1的2引脚相连接，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端、电容C1的一端、运放器U2B的同相端，运放器U2B的反相端分别连接电容C3的一端、电阻R3的一端、运放器U4B的反相端，电阻R3的另一端与电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端分别连接电阻R5的一端、运放器U4B的同相端，运放器U4B的输出端分别连接电容C3的另一端、电阻R2的另一端，运放器U2B的输出端与电感L1的一端相连接，电感L1的另一端分别连接电阻R6的一端、变容二极管D1的正极、电容C2的一端、场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的漏极分别连接电阻R7的上端、电阻R7的可调端、粉尘传感器U1的1引脚并连接正极性电源VCC，电阻R7的另一端与电阻R6的另一端相连接，场效应管Q2的源极分别连接电阻R8的一端、电容C4的一端，电阻R8的另一端分别连接电容C2的另一端、变容二极管D1的负极、电容C1的另一端、电阻R5的另一端、粉尘传感器U1的3引脚并连接地。

2.如权利要求1所述的一种汽车零部件打磨抛光安全防护系统，其特征在于，，所述信号处理电路包括补偿器和判断器，所述补偿器中MOS管Q1，MOS管Q1的栅极分别连接电阻R9的一端、信号检测电路中的电容C4的另一端，MOS管Q1的漏极分别连接电阻R10的一端、MOS管Q3的栅极，MOS管Q3的漏极分别连接二极管D3的负极、二极管D4的正极、电阻R12的一端，电阻R12的另一端分别连接电阻R11的一端、电阻R10的另一端、电阻R13的一端、三极管Q4的集电极、信号检测电路中的场效应管Q2的漏极并连接正极性电源VCC，MOS管Q3的源极分别连接电阻R11的另一端、稳压管D2的负极，二极管D3的正极分别连接电阻R13的另一端、三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极与三极管Q5的发射极相连接，三极管Q5的集电极分别连接电阻R16的一端、稳压管D2的正极、MOS管Q1的源极、信号检测电路中的电阻R8的另一端并连接地，三极管Q5的基极分别连接电阻R16的另一端、二极管D4的负极。

3.如权利要求2所述的一种汽车零部件打磨抛光安全防护系统，其特征在于，所述判断器中电容C5的一端分别连接场效应管Q6的漏极、电阻R20的一端、电容C8的一端、补偿器中的三极管Q4的发射极，电容C5的另一端分别连接电阻R14的一端、电容C6的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R15的一端、运放器U3B的同相端，运放器U3B的反相端分别连接电阻R17的一端、电阻R18的一端，运放器U3B的输出端分别连接电容C7的一端、电容C9的一端、电感L2的一端、电阻R18的另一端，电容C7的另一端分别连接电阻R20的另一端、电容C8的另一端、场效应管Q6的栅极，场效应管Q6的源极与电阻R19的一端相连接，电感L2的另一端分别连接电容C10的一端、二极管D5的正极、通风器，二极管D5的负极连接监控中心，电阻R14的另一端分别连接电阻R15的另一端、电阻R17的另一端、电容C9的另一端、电容C10的另一端、电阻R19的另一端、补偿器中的三极管Q5的集电极并连接地。