CN203719707U - 一种矿用便携式气体流量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种矿用便携式气体流量检测装置，壳体内置有一块电路板，电路板上设有单片机、差压检测模块、电源模块、报警模块、温度检测模块和LED显示模块，差压检测模块的差压传感器具有两个压力接口，差压检测模块通过信号处理电路与单片机连接，电源模块包括电源电池和充电控制器，电源电池用于向电路板上的各部件供电。本实用新型的检测装置内置差压检测电路模块，差压检测模块的压力接口与孔板流量计的取压管相连接，检测到的差压经差压传感器变换为模拟量信号，模拟量信号通过放大后进入单片机的AD转换器变为数字信号，最后在LED屏幕上显示测量值。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体流量检测技术领域，具体涉及一种矿用便携式气体流量检测装置。
背景技术
目前，在煤矿井下检测管道内气体流量时，通常使用孔板等节流装置，通过测量节流孔前后的差压，根据管径、孔径等参数来计算管道内气体流量。而在工业现场，常用U型压差计测量孔板差压，然后按照孔板流量计算公式手工计算，得出管道内瞬时流量。由于影响U型压差计测量精度的因素较多，造成实际测量中误差较大，并且手工进行复杂计算也非常容易出错，造成测量结果不准确。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种矿用便携式气体流量检测装置，使用方便，只需要将检测装置的压力接口与孔板流量计连接，就可以在检测装置的LED显示屏上看到测量的气体流量值。
本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种矿用便携式气体流量检测装置，包括壳体，壳体上设置有多个控制按键和一个LED屏幕安装位，所述壳体内置有一块电路板，电路板上设有单片机、差压检测模块、电源模块、报警模块、温度检测模块和LED显示模块，差压检测模块包括差压传感器、差压检测电路和信号处理电路，差压传感器具有两个压力接口，差压检测模块通过信号处理电路与单片机连接，所述的电源模块包括可充电电池、安全电阻和充电控制器，电池用于向电路板上的各部件供电，充电控制器设有用于输出充电工作状态信号的输出端，该输出端连接至LED显示模块，所述的报警模块为单片机I/O口线直接驱动的蜂鸣器，温度检测模块为DS18B20单总线温度传感器。
所述的电路板上还设置有时钟模块，时钟电路模块包括M41T0M6E时钟芯片和32768Hz晶振。
所述的单片机为C8051F330高速单片机。
所述的LED显示模块为四位七段LED显示器，显示器通过单片机I/O口直接驱动。
有益效果
1、本实用新型的检测装置内置差压检测电路模块，差压检测模块的压力接口与孔板流量计的取压管相连接，检测到的差压经差压传感器变换为模拟量信号，模拟量信号通过放大后进入单片机的AD转换器变为数字信号，最后在LED屏幕上显示测量值。
2、本实用新型的检测装置内置本安型电源模块，保证了矿井下使用的安全性。
附图说明
图1为本实用新型的电气原理示意图；
图2为本实用新型的差压检测电路的原理示意图；
图中标记：1、单片机，2、LED显示模块，3、电源模块，4、差压检测模块，5、电池电压检测模块，6、温度检测模块，7、时钟模块，8、报警模块，9、控制按键，10、编程接口，11、电压基准。
具体实施方式
如图所示：一种矿用便携式气体流量检测装置，包括壳体，壳体上设置有多个控制按键9和一个LED屏幕安装位，所述壳体内置有一块电路板，电路板上设有单片机1、差压检测模块4、电源模块3、报警模块8、温度检测模块6和LED显示模块2。所述的单片机1为美国Silicon Labs公司的C8051F330高速单片机，C8051F330高速单片机内部集成有高速8051内核，速度可达25MIPS；10位AD转换器、10位DA转换器、16KFLASH存储器、比较器、定时器等功能模块。单片机1具有一个编程接口10，单片机1采用TL431作为A/D转换的基准电压11。LED显示模块2为四位七段LED显示器，显示器通过单片机1的I/O口直接驱动。差压检测模块4包括差压传感器、差压检测电路和信号处理电路，差压传感器具有两个压力接口，差压检测模块4通过信号处理电路与单片机1连接，所述电源模块3用于向电路板上的各部件供电，电源模块3设有一组可充电电池、一个安全电阻和一个用于控制电池充电的充电控制器，充电电源的正极经两个阻塞二极管给充电控制器供电，充电控制器的充电输出端接至本安电源电池的正极，本安电源电池的正负极之间接有相串联的两个分压电阻，两个分压电阻之间的接点连接至充电控制器的电压检测端，所述充电控制器还设有用于输出充电工作状态信号的输出端，该输出端连接至LED显示模块2，所述的可充电电池和安全电阻串联后对装置各部分供电，满足本安防爆要求。所述的报警模块8为单片机1的I/O口线直接驱动的蜂鸣器，温度检测模块6为DS18B20单总线温度传感器，该温度传感器由单根总线实现与单片机1的命令、数据交互传输，使用时不需进行温度标校。所述的电路板上还设置有时钟模块7，时钟模块7包括M41T0M6E时钟芯片和32768Hz晶振。所述的电路板上还设置有电池电压检测模块5，电池电压检测模块5采用精密电阻分压网络取样，由单片机1内置的多路开关进行通道转换，接入内部AD转换器，系数可以从按键更改、设置。控制按键9采用简单四键作为输入接口，实现开关机、调校功能选择和参数预设值的增、减操作，可以修改流量检测零点、满量程、报警值，也可以设置电压检测系数、时钟的时、分数值。四位七段LED显示器单元采用单片机1的I/O口直接驱动的动态显示方式，最大限度利用单片机1资源，简化电路。在正常模式可以显示流量、温度值、电池电压、报警设定值、时、分；在调校模式可以显示零点、满量程值、报警设定值、时、分等，配合按键进行参数修改。
采用电池与充电管理电路模块化设计，充电管理电路自动检测电池充电时的电压，根据电池电压，实现对可充电电池的预充阶段、恒流充电阶段、恒压充电阶段和涓流充电阶段的精确控制。将阻塞二极管、自动充电控制电路、安全电阻安装在一块印刷电路板上，和可充电电池正确连接后一起安装在一个绝缘材料制成的壳体里，将充电电源的正、负极、电池正极和充电状态指示信号用导线引出，电池、电路板和壳体采用环氧树脂浇封，构成一个本质安全型的电源模块3。
测量时只需将差压传感器的压力接口通过软管与孔板流量计的取压管相连接，管道内气体通过孔板节流孔产生差压，差压经差压传感器变换为模拟量信号，模拟量信号通过放大后进入AD转换器变为数字信号，单片机1监控软件按照预置的孔板尺寸等参数，自动调用流量计算公式算出体积流量，通过LED显示测量值。
Claims (4)
1.一种矿用便携式气体流量检测装置，包括壳体，壳体上设置有多个控制按键和一个LED屏幕安装位，其特征在于：所述壳体内置有一块电路板，电路板上设有单片机、差压检测模块、电源模块、报警模块、温度检测模块和LED显示模块，差压检测模块包括差压传感器、差压检测电路和信号处理电路，差压传感器具有两个压力接口，差压检测模块通过信号处理电路与单片机连接，所述的电源模块包括可充电电池、安全电阻和充电控制器，电池用于向电路板上的各部件供电，充电控制器设有用于输出充电工作状态信号的输出端，该输出端连接至LED显示模块，所述的报警模块为单片机的I/O口线直接驱动的蜂鸣器，温度检测模块为DS18B20单总线温度传感器。
2.如权利要求1所述的一种矿用便携式气体流量检测装置，其特征在于:所述的电路板上还设置有时钟模块，时钟电路模块包括M41T0M6E时钟芯片和32768Hz晶振。
3.如权利要求1所述的一种矿用便携式气体流量检测装置，其特征在于:所述的单片机为C8051F330高速单片机。
4.如权利要求2所述的一种矿用便携式气体流量检测装置，其特征在于:所述的LED显示模块为四位七段LED显示器，显示器通过单片机的I/O口直接驱动。
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