CN201503414U - 本质安全型钢丝绳磁探伤仪处理器 - Google Patents

本质安全型钢丝绳磁探伤仪处理器 Download PDF

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董信华
杨鸿石
何冬环
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Abstract

一种本质安全型钢丝绳磁探伤仪处理器,包括一个可接受传感器输出的模拟信号并将其转换成数字信号的A/D转换电路,其特征在于:该A/D转换电路还与一个控制电路相连接,该控制电路还与一个USB接口电路相连接,该USB接口电路中的USB接口连接一个移动存储器。本实用新型采用将传感器和电脑分体,将现场检测到的数据运用A/D转换电路以及单片机模块存储到移动存储器,巧妙地应用移动存储器(比如U盘)进行采样数据的传递,使钢丝绳探伤仪达到了本质安全的要求,可以在爆炸性气体环境中使用。符合中国国家标准GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备》,并降低了制作成本,使检测操作过程简单而又方便。

Description

本质安全型钢丝绳磁探伤仪处理器
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于煤矿、石油等行业在爆炸性气体环境中无损检测的技术领域。特
别涉及一种本质安全型的钢丝绳磁探伤仪处理器。 【背景技术】
[0002] 钢丝绳探伤仪采用的传感器都是基于公认的电磁原理而设计,目前的产品主要还
是应用传统的仪器(即非计算机化的仪器)对传感器采集的信号进行分析处理,(如图l所
示)。并且这些国内外的钢丝绳探伤仪都是基于非爆炸性气体环境使用而研发和制造,不能
适应在煤矿、石油等行业爆炸性气体环境中使用。目前,在这些爆炸性气体环境中对钢丝绳
的探伤,只能应用原始的人工眼看、手摸、尺量的方法检查在线钢丝绳的断丝、锈蚀等缺陷,
或者是根据经验设定钢丝绳报废的服役时间,其结果一不科学,二是浪费。
[0003] 在钢丝绳探伤过程中,由于钢丝绳长度是无限长而不能确定,其结构复杂、品种
多,因此唯有应用电脑直接采样和处理即计算机化的仪器取代传统仪器的虚拟仪器技术才
能不漏检、不误判,如图2所示。
[0004] 但是,普通的电脑也是不能在爆炸性气体环境中使用的。虽然国外已经推出了可 以在爆炸性气体环境中使用的防爆电脑,但市场上很少见,价格昂贵,重量不轻,随身携带 十分不便。
【发明内容】
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷,提供一种 钢丝绳探伤仪的信号处理器,使其能满足在爆炸性气体环境中使用的本质安全要求。 [0006] 本实用新型采用了下列技术方案解决了其技术问题:一种本质安全型钢丝绳磁探 伤仪处理器,包括一个可接受传感器输出的模拟信号并将其转换成数字信号的A/D转换电 路,其特征在于:该A/D转换电路还与一个控制电路相连接,该控制电路还与一个USB接口 电路相连接,该USB接口电路中的USB接口连接一个移动存储器。
[0007] 本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和积极效果。本实用新型采用将传 感器和电脑分体,将现场检测到的数据运用A/D转换电路以及单片机模块存储到移动存储 器,巧妙地应用移动存储器(比如U盘)进行采样数据的传递,使钢丝绳探伤仪达到了本质 安全的要求,可以在爆炸性气体环境中使用。符合中国国家标准GB3836.4-2000《爆炸性气 体环境用电气设备》,并降低了制作成本,使检测操作过程简单而又方便。
【附图说明】
[0008] 图1为目前国内外通用的钢丝绳探伤仪框图; [0009] 图2为现有技术中利用电脑的钢丝绳探伤仪框图; [0010] 图3为本实用新型技术方案框图; [0011] 图4为本实用新型技术方案框图;[0012] 图5为本实用新型中USB接口电路的结构原理图;
[0013] 图6为本实用新型中A/D转换电路和控制电路的结构原理图。
[0014] 图中各序号分别表示为:
[0015] l-A/D转换电路; 2-控制电路;
[0016] 3-USB接口电路; 4-移动存储器;
[0017] Ul-单片机集成电路芯片; U2-A/D转换器集成电路芯片;
[0018] U3-锁存器集成电路芯片; U4-接插件;
[0019] U5-USB接口集成电路芯片; -USB接口。
【具体实施方式】
[0020] 从图3可见,本实用新型的总体技术方案的构思,是巧妙地应用移动存储设备(U
盘等)进行采样数据的传递,发明基于U盘存贮的处理器。
[0021] 以下结合实施例以及附图对本实用新型作进一步的描述。
[0022] 参照图4至图6,本实用新型包括一个可接受传感器输出的模拟信号并将其转换 成数字信号的A/D转换电路1,该A/D转换电路1与一个控制电路2相连接,该控制电路2 与一个USB接口电路3相连接,该USB接口电路3中的USB接口 U6连接一个移动存储器4。 所述的控制电路2还连接一个锁存电路中的锁存器集成电路芯片U3。 USB接口电路3与控 制电路2之间通过一个接插件U4相互连接。所述的控制电路3还连接一个实时报警电路 (图中未画出)。
[0023] 本实用新型所述的A/D转换电路1主要是由一个A/D转换器集成电路芯片U2所 构成,该A/D转换器集成电路芯片U2型号采用的是MAX186,它是一块将8通道模拟开关、大 带宽跟踪/保持电路、12位A/D转换器和移位寄存器集成一起的20脚双列直插芯片。消 除了传输误差,提高了采样精度和转换精度,体积小、转换速度快、转换精度高、功耗低、用 5V单电源或士5V双电源供电,模拟输入可由软件设置为单或双极性和单端或差分两种输 入转换方式。其SCLK引脚作为时钟信号输入,CS作为片选信号输入,DIN作为串行信号输 入,DOUT作为串行信号输出。
[0024] 本实用新型所述的控制电路2主要是由一个单片机集成电路芯片Ul所构成,该集 成电路芯片Ul采用的是华邦公司的W78E58B,它是8位单片机,内含32KB Flash/EEPR0M, 其引脚若能与8051系列单片机安全兼容。主要通过编制软件系统协调各模块的工作,控制 数据采样,数据格式转换和数据的写入。所述的锁存电路中的锁存器集成电路芯片U3采用 型号为74LS373。用于控制电路2送出的数据在接口电路的输出端保持一段时间锁存后状 态不再发生变化,直到解除锁定。
[0025] 本实用新型所述的USB接口电路3主要是由一个USB接口集成电路芯片U5所构 成,该芯片型号为SL811HS。提供单片机集成电路芯片U1和移动存储器4之间的通信通道, 实现数据从单片机Ul到移动存储器4的传输。
[0026] 本实用新型所述的移动存储器4需采用标准USB Mass Storage协议,支持 FAT12/16文件系统,8.3文件名格式,支持最大容量1G的U盘或者移动硬盘等,用来保存现 场检测数据文件,以便作进一步的缺陷分析。
[0027] 本实用新型的系统工作原理描述如下:当传感器开始检测工作时,输出脉冲信号作为本处理器控制电路的同步信号,同时检测钢丝绳的三路参数数据(模拟信号)。当控制 电路获得同步信号后,启动A/D转换,取得转换结果,系统对数据进行处理后,判断是否有 断丝发生,如果有则报警。同时把数据写入移动存储器4中在控制电路上电时就建好的文 件中,以便将来分析处理。
[0028] 本实用新型对钢丝绳检测速度可以达到每秒0〜2000个数据,同时保证了测量的 精度。并可以按指定的格式存入数据,动态检测移动存储器中是否有同名的文件,并自动添 加文件,在无人工干预的情况下可以实现多次检测,使用起来极为方便。同时,报警系统可 以对断丝进行实时报警,方便了实时处理。

Claims (4)

  1. 一种本质安全型钢丝绳磁探伤仪处理器,包括一个可接受传感器输出的模拟信号并将其转换成数字信号的A/D转换电路,其特征在于:该A/D转换电路还与一个控制电路相连接,该控制电路还与一个USB接口电路相连接,该USB接口电路中的USB接口连接一个移动存储器。
  2. 2. 根据权利要求1所述的一种本质安全型钢丝绳磁探伤仪处理器,其特征在于:所述 的控制电路还连接一个锁存电路。
  3. 3. 根据权利要求l所述的一种本质安全型钢丝绳磁探伤仪处理器,其特征在于:USB接 口电路与控制电路之间通过一个接插件相互连接。
  4. 4. 根据权利要求1所述的一种本质安全型钢丝绳磁探伤仪处理器,其特征在于:所述 的控制电路还连接一个实时报警电路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102347061A (zh) * 2010-08-06 2012-02-08 爱国者电子科技有限公司 具有空气质量检测功能的系统
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