CN212008385U - 一种碳硅热分析仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种碳硅热分析仪，其特征在于：其包括外壳、主板、交互屏和开关电源；其中，所述主板和开关电源均设于外壳内部，交互屏嵌设于外壳侧壁；主板输入端外接热电偶，交互屏连接于主板的信号端，开关电源输入端外接交流电，输出端连接于主板电源端；其中，所述主板包括主控模块、模数转换器、信号匹配模块和电压转换模块，模数转换器输入端外接热电偶获取热电偶信号，模数转换器输出端连接于主控模块输入端，信号匹配模块电连接于交互屏和主控模块，电压转换模块输入端连接于开关电源，电压转换模块输出端连接于主控模块、模数转换器、信号匹配模块和交互屏的电源端。本实用新型参数显示全面、直观，结构简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种碳硅热分析仪。
背景技术
铁水质量的热分析技术源于金属学中的相图理论，在发达国家早已广泛用于炉前铁水的检测和控制，是先进铸造技术中不可缺少的检测手段，在高质量铸件的生产中发挥着重要的作用；
现有的碳硅热分析仪通常用热电偶采集数据，并通过数码管进行检测结果显示，显示的参数较单一。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种碳硅热分析仪，参数显示全面、直观，结构简单。
为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：碳硅热分析仪，包括外壳、主板、交互屏和开关电源；其中，所述主板和开关电源均设于外壳内部，交互屏嵌设于外壳侧壁；主板输入端外接热电偶，交互屏连接于主板的信号端，开关电源输入端外接交流电，输出端连接于主板电源端；其中，所述主板包括主控模块、模数转换器、信号匹配模块和电压转换模块，模数转换器输入端外接热电偶获取热电偶信号，模数转换器输出端连接于主控模块输入端，信号匹配模块电连接于交互屏和主控模块，电压转换模块输入端连接于开关电源，电压转换模块输出端连接于主控模块、模数转换器、信号匹配模块和交互屏的电源端。
按以上方案，所述交互屏采用的是广州大彩光电科技有限公司生产的F系列7寸串口屏，型号为DC80480F070；该串口屏内嵌嵌入式实时操作系统，连续24*365h小时不断电均能可靠工作，无垃圾冗余文件。
按以上方案，所述开关电源采用的是鸿海科技公司生产的AC-DC开关电源，型号为JMD30-12；开关电源用于将220V交流电转换为12V直流电压，正负不超过0.5V，精确度高，稳定性好。
按以上方案，所述电压转换模块包括用于给主控模块、模数转换器和信号匹配模块提供工作电压的第一电压转换单元和用于给交互屏提供工作电压的第二电压转换单元。
按以上方案，所述主控模块采用的是STC12C5A60-PLCC44单片机，该型号单片机具有高速、低功耗、超强抗干扰的特点，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍；内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，可用于强干扰场合，提高检测精度。
按以上方案，所述信号匹配模块采用MAX232芯片进行232电平转换实现主控模块和交互屏的串行通信，低功耗高性能。
按以上方案，所述分析仪还包括设于外壳侧壁且电连接于主控模块的第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯，热电偶连接正常且未检测铁水时，第一指示灯亮；热电偶置入铁水进行检测时，第二指示灯亮；热电偶检测完成取得数据时，第三指示灯亮；第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯工作时为不同颜色起标识作用，方便操作人员直观地看到检测进程。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型采用交互屏替代原有的数码管进行检测结果显示，交互屏集TFT显示驱动、图片字库存储、GUI操作、音频播放及各种组态控件于一体的串口显示终端，用户单片机只需要发送和接收相应的串口指令就可轻松实现文本、图片和曲线等常用的GUI显示，参数可设置，相对于数码管显示信息更全面；且参数设置时无需设置按键及按键电路，结构简单；本实用新型通过信号匹配模块进行交互屏和主控模块之间信号的调理和通信，信息传输匹配度高，性能稳定。
附图说明
图1为本实用新型实施例整体结构框图；
图2为本实用新型实施例整体外观结构示意图；
图3为本实施例中主控模块的电路原理图；
图4为本实施例中信号匹配模块的电路原理图；
图5为本实施例中第二电压转换单元的电路原理图。
附图标记：1、外壳；2、主板；3、交互屏；4、开关电源；5、第一指示灯；6、第二指示灯；7、第三指示灯；8、电源接口；9、热电偶接口。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
请参考图1至图5，本实用新型为一种碳硅热分析仪，其包括外壳1、主板2、交互屏3和开关电源4；其中，主板2和开关电源4均设于外壳1内部，交互屏3嵌设于外壳1侧壁；主板2输入端外接热电偶，交互屏3连接于主板2的信号端，开关电源4输入端外接交流电，输出端连接于主板2电源端；主板2包括主控模块、模数转换器、信号匹配模块和电压转换模块，模数转换器输入端外接热电偶获取热电偶信号，模数转换器输出端连接于主控模块输入端，信号匹配模块电连接于交互屏3和主控模块，电压转换模块输入端连接于开关电源4，电压转换模块输出端连接于主控模块、模数转换器、信号匹配模块和交互屏3的电源端。
外壳1侧壁设置有用于外接交流电的电源接口8和用于外接热电偶的热电偶接口9，电源接口8连接于开关电源4的输入端用于输入220V交流电，热电偶接口9连接于主板2中模数转换器的输入端用于将检测的热电偶信号输入至主板2。
开关电源4用于将220V交流电转换为12V直流电压，开关电源4采用的是鸿海科技公司生产的AC-DC开关电源4，型号为JMD30-12。
电压转换模块包括用于给主控模块、模数转换器和信号匹配模块提供工作电压的第一电压转换单元和用于给交互屏3提供工作电压的第二电压转换单元；第一电压转换单元和第二电压转换单元的输入端均连接于开关电源4输出端，本实施例中，第一电压转换单元通过LM2596可调型降压器将12V直流电转换为+5V直流电，通过AMS1117-3.3V线性稳压器将12V直流电转换为+3.3V直流电，通过LMC7660小功率极性反转电源转换器将+5V直流电转换为-5V直流电。参阅图5，由于交互屏3耗电较大，第二电压转换单元用于单独给交互屏3提供工作电压，本实施例中，第二电压转换单元采用的是XL1509降压型DC-DC转换器将12V直流电转换为+5V直流电，转换效率高，该转换器具有出色的线性和负载调整率，内置过热关断保护功能、二次限流保护功能；在一些实施例中，XL1509转换器的输出端和交互屏3的电源端之间还可以设置电连接于主控模块的PMOS管进行时序控制，交互屏3的供电并不是分析仪的开关电源4接通时就开始工作，主控模块发出交互屏3控制信号时，才对交互屏3进行供电，降低功耗。
模数转换器的输入端连接于热电偶接口9获取热电偶数据并进行模数转换后发送至主控模块，本实施例中采用现有的ADC转换器；参阅图3，ADC转换器输出端连接于主控模块输入端，主控模块采用的是STC12C5A60-PLCC44单片机最小工作系统。参阅图4，信号匹配模块采用MAX232芯片进行232电平转换实现主控模块和交互屏3的串行通信，信号匹配模块输出端为接口J10和J11连接于交互屏3的信号端。
交互屏3采用的是广州大彩光电科技有限公司生产的F系列7寸串口屏，型号为DC80480F070，替代原有的数码管进行检测结果显示，交互屏3集TFT显示驱动、图片字库存储、GUI操作、音频播放及各种组态控件于一体的串口显示终端，用户单片机只需要发送和接收相应的串口指令就可轻松实现文本、图片和曲线等常用的GUI显示，参数可设置，相对于数码管显示信息更全面；且参数设置时无需设置按键及按键电路，结构简单。
本实施例中，分析仪还包括设于外壳1侧壁且电连接于主控模块的第一指示灯5、第二指示灯6和第三指示灯7，热电偶连接正常且未检测铁水时，第一指示灯5亮；热电偶置入铁水进行检测时，第二指示灯6亮；热电偶检测完成取得数据时，第三指示灯7亮；第一指示灯5、第二指示灯6和第三指示灯7工作时为不同颜色起标识作用，第一指示灯5为绿光指示灯，第二指示灯6为黄光指示灯，第三指示灯7为红光指示灯。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种碳硅热分析仪，其特征在于：包括外壳、主板、交互屏和开关电源；其中，所述主板和开关电源均设于外壳内部，交互屏嵌设于外壳侧壁；主板输入端外接热电偶，交互屏连接于主板的信号端，开关电源输入端外接交流电，输出端连接于主板电源端；
其中，所述主板包括主控模块、模数转换器、信号匹配模块和电压转换模块，模数转换器输入端外接热电偶获取热电偶信号，模数转换器输出端连接于主控模块输入端，信号匹配模块电连接于交互屏和主控模块，电压转换模块输入端连接于开关电源，电压转换模块输出端连接于主控模块、模数转换器、信号匹配模块和交互屏的电源端。
2.根据权利要求1所述的碳硅热分析仪，其特征在于：所述交互屏采用的是广州大彩光电科技有限公司生产的F系列7寸串口屏，型号为DC80480F070。
3.根据权利要求1所述的碳硅热分析仪，其特征在于：所述开关电源采用的是鸿海科技公司生产的AC-DC开关电源，型号为JMD30-12。
4.根据权利要求1所述的碳硅热分析仪，其特征在于：所述电压转换模块包括用于给主控模块、模数转换器和信号匹配模块提供工作电压的第一电压转换单元和用于给交互屏提供工作电压的第二电压转换单元。
5.根据权利要求1所述的碳硅热分析仪，其特征在于：所述主控模块采用的是STC12C5A60-PLCC44单片机。
6.根据权利要求1所述的碳硅热分析仪，其特征在于：所述信号匹配模块采用MAX232芯片进行232电平转换实现主控模块和交互屏的串行通信。
7.根据权利要求1所述的碳硅热分析仪，其特征在于：所述分析仪还包括设于外壳侧壁且电连接于主控模块的第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯，热电偶连接正常且未检测铁水时，第一指示灯亮；热电偶置入铁水进行检测时，第二指示灯亮；热电偶检测完成取得数据时，第三指示灯亮；第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯工作时为不同颜色起标识作用。
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