CN201215078Y

CN201215078Y - 空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置

Info

Publication number: CN201215078Y
Application number: CNU2008200241756U
Authority: CN
Inventors: 翟利; 任中慧
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2018-06-10

Abstract

本实用新型是一种空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置，CPU分别连接有供气压力传感器，气罐内压力传感器，气体泄压阀，气罐内压力显示屏，供气压力显示屏，操作面板，压力单位转换显示屏，状态显示屏；CPU还通过低压电源与输入电源连接；CPU还通过电机控制装置与电机相连。使空气压缩机气压的显示实现数字化，使其更直观、更准确；且可进行设定气罐内气体压力上下限值，准确控制气罐内气压大小，并实时显示气罐内压力；同时可对供气压力进行设定，实现供气压力的恒定，并实时显示供气压力达到了自动调节供气压力的功能，并具备超气压保护功能和停机泄压功能。同时具有误差小、使用寿命长等优点。

Description

空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置

技术领域本实用新型涉及一种空气压缩机智能控制装置，具体地说，是一种空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置。

背景技术传统的空气压缩机气压表大都为机械指针式，此种气压表只局限于显示压力大小而不能控制压力，并存在以下缺点：第一、显示不直观，且误差大。第二、反应不够灵敏。第三、使用寿命低。第四、缺乏对气罐的超气压保护，使用安全性不能令人满意。

传统的空气压缩机压力由机械式的压力开关控制，不能实现对气罐气体压力的自动、精确控制，并存有以下缺点：第一，控制精度低，误差大，第二，控制范围太大，不能对气罐压力精确控制，第三，控制气罐压力上限不能锁定。

传统的空气压缩机出口压力由手动调压阀来调节，其缺点：第一，调节不直观，第二，误差大。

传统的空气压缩机电机停止机头与单向阀之间的气压由机械装置泄放，只能泄放压力，不能保护单向阀，所以容易烧坏电机。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置，使空气压缩机气压的显示实现数字化，使其更直观、更准确；且可进行设定气罐内气体压力上下限值，准确控制气罐内气压大小，并实时显示气罐内压力；同时可对供气压力进行设定，实现供气压力的恒定，并实时显示供气压力达到了自动调节供气压力的功能，并具备超气压保护功能和停机泄压功能。同时具有误差小、使用寿命长等优点，用以克服上述已有产品和方法的缺陷。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用了以下技术方案。

一种空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置，包括CPU，还包括用于驱动气泵工作的电机，其特征是：CPU分别连接有供气压力传感器，气罐内压力传感器，气体泄压阀，气罐内压力显示屏，供气压力显示屏，操作面板，压力单位转换显示屏，状态显示屏；CPU还通过低压电源与输入电源连接；CPU还通过电机控制装置与电机相连。

CPU分别通过运算放大器和温度补偿器与供气压力传感器和气罐内压力传感器相连接；CPU分别通过控制器与电机控制装置、气体泄压阀相连接。

还包括电机启动器，电机通过电机启动器与输入电源相连。

还包括非正常保护装置，CPU通过控制器和非正常保护装置与电源相连。

CPU还通过控制器连接有电子气体调压阀。

本实用新型具有以下特点：

(1)、供气压力传感器和气罐内压力传感器均选用扩散硅压力传感器组件。CPU选用高品质低功耗的专用单片机。显示屏选用液晶显示单元。整机工作电源由电源适配器提供，可以在宽电压范围(100V～400V)内正常工作。主体电路系统工艺材料先进、密封固化，实现了与外部环境的隔离，能满足需要防潮、防水、防爆、防腐、防尘等恶劣环境的要求；具有可靠性高、稳定性好，微功耗等优点。选用不同的过程连接器件，可实现对强腐蚀性的介质、高低温介质进行准确测量。通过传感器将压力信号转化为电信号(扩散硅传感器将其转化为毫伏级的电压信号)再通过A/D转换电路将这个模拟信号转成数字信号送到单片机中进行线性化处理，零点量程设定，显示范围设定等从而实现对气压的显示与控制调节。

(2)、使空气压缩机气罐内压力、供气压力显示实现数字化，使其更直观、更准确；且可按设定值准确控制气罐内压力、供气压力的大小，设定方便、不怕掉电。且具有误差小、使用寿命长等优点。

(3)、实现了对气罐的超气压保护功能。

(4)、在系统主板预留了一路电机启动电容接口，实现“电子离心开关”功能，增加电机启动力矩，提高整机性能。

附图说明图1是本实用新型的整体构造示意图。

图2是本实用新型的整体电路原理图(一)。

图3是本实用新型的整体电路原理图(二)。

图4是本实用新型传感器的电路原理图(一)。

图5是本实用新型传感器的电路原理图(二)。

图6是本实用新型传感器的电路原理图(三)。

具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型。

如图1-6所示，本装置包括CPU 10，还包括用于驱动气泵工作的电机15。CPU 10分别连接有供气压力传感器3，气罐内压力传感器2，气体泄压阀4，电子气体调压阀1，气罐内压力显示屏9(LCD显示屏)，供气压力显示屏6(LCD显示屏)，操作面板5，压力单位转换显示屏7(LCD显示屏)，状态显示屏8(LCD显示屏)；CPU 10还通过低压电源11与输入电源连接；CPU 10还通过电机控制装置12、非正常保护装置14与电机15相连。

CPU 10分别通过运算放大器和温度补偿器与供气压力传感器3和气罐内压力传感器2相连接；CPU 10分别通过控制器与电子气体调压阀1、电机控制装置12、气体泄压阀4相连接。

还包括电机启动器13，电机15通过电机启动器13与输入电源相连。

整个系统是通过扩散硅传感器将气体压力信号转化为毫伏级电压信号，通过A/D转换电路将这个模拟信号转换为数字信号后，送到单片机中进行处理，零点量程设定，显示范围设定等，CPU 10依照控制面板上人为设定的气压上、下限来控制气泵电机的工作与否，从而实现了对气压的显示与控制。

系统电源接通后，专用的电源适配器为系统供电；专用CPU 10首先进行系统自检，然后根据传感器回传的信号进行运算处理，并进行显示；同时，CPU 10会将此信号与人为的设定值进行比较，判断电机的电源是否应该开启，从而实现对气体压力的自动控制。

如果传感器得到的信号低于人为设定的下限值时，CPU 10会发出信号，使得电机电源处的主控继电器吸合，同时气泵电机得电，开始向气罐内充气。

同时系统会根据实际气压值不断地刷新显示；直至气压值达到人为的设定上限值，控制电机停止；如出现意外情况，达到设定上限值时，电机仍未停止工作，系统会自动启动紧急预警措施，从而限制住气罐内的气压值，预防造成不良后果。

其中电源电路：一个专用的电压工作范围宽的开关电源，为整个控制系统提供低压直流电源

其中气体压力传感器：作为系统的“感觉器官”，是气与电的接口，进行气电转换；其采用先进的MEMS技术，将气体压力转化为毫伏级的电信号，供系统进行处理。根据系统设计的需要，设置了两个传感器，分别对应与气罐内、供气的压力。

其中电机电源控制：由主控CPU 10控制继电器的线圈，实现高、低压的隔离，减少对控制系统的干扰；并且专门设置了一个“非正常保护装置”(脱扣继电器)，实现气压的最上限保护(超过设定值+0.1MPa)时，脱扣继电器会自动脱扣)，脱口继电器动作后，必须由手动恢复。

超气压保护功能：如果发现气罐内的气压值高于人为设定的上限值时，系统会显示出实际的气压值并及时启动紧急预警方案：主控CPU 10会发出指令使得蜂鸣器鸣叫进行报警，同时，切断电机电源；如果出现意外，使得实际气压值≥(设定上限值+0.1MPa)时，系统会将电机主电源控制处的专用“脱扣继电器”脱扣，彻底的切断电机的主电源；保证在此气压值时电机不会启动，从而实现了对气罐的超气压保护功能。

其中电子离心开关：因空气压缩机大都处于带载启动状态，需要较大的启动力矩。特在系统主板预留了一路电机启动电容接口，实现“离心开关”功能，增加启动力矩，提高整机性能。

其中控制面板：可以通过控制面板对气罐内的气压值范围进行设定，也可以对五种显示单位(KPa、MPa、Bar、LB/IN²、Kg/CM²)进行选择。

其中压力显示屏：两个独立的显示屏分别对应气罐内、供气当前压力；可以是液晶屏，也可以是数码显示屏。

其中电子调压阀：根据人设定的供气的压力值，自动调节供气压力，达到恒气压输出的目的。

技术参数如下：

·被测介质：气体

·测量范围：0-15KG/CM²

·精度等级：±0.2KG/CM²，

·温度漂移：≤0.2％FS/℃(在0-70℃范围内)

·环境温度：-38℃~+85℃

·介质温度：-20℃~+85℃

·供电电压：100-400V

·允许过载：额定压力的2倍

·显示表头：LCD或LED

·引压接口：M20×1.5外螺纹，或1/2”NPT外螺纹。

Claims

1、一种空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置，包括CPU(10)，还包括用于驱动气泵工作的电机(15)，其特征是：CPU(10)分别连接有供气压力传感器(3)，气罐内压力传感器(2)，气体泄压阀(4)，气罐内压力显示屏(9)，供气压力显示屏(6)，操作面板(5)，压力单位转换显示屏(7)，状态显示屏(8)；CPU(10)还通过低压电源(11)与输入电源连接；CPU(10)还通过电机控制装置(12)与电机(15)相连。

2、如权利要求1所述的空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置，其特征是：CPU(10)分别通过运算放大器和温度补偿器与供气压力传感器(3)和气罐内压力传感器(2)相连接；CPU(10)分别通过控制器与电机控制装置(12)、气体泄压阀(4)相连接。

3、如权利要求1或2所述的空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置，其特征是：还包括电机启动器(13)，电机(15)通过电机启动器(13)与输入电源相连。

4、如权利要求1或2所述的空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置，其特征是：还包括非正常保护装置(14)，CPU(10)通过控制器和非正常保护装置(14)与电源相连。

5、如权利要求1或2所述的空气压缩机智能压力显示控制和供气压力自动调节装置，其特征是：CPU(10)还通过控制器连接有电子气体调压阀(1)。