CN212807448U - 一种真空记录仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种真空记录仪。真空记录仪包括输入接口，真空记录仪本体，采集系统，显示模块；所述真空记录仪本体具有仪匹配所述显示模块的开口，和一空腔，所述空腔内容纳所述采集系统；于所述真空记录仪本体远离所述开口一侧的端部设置有两对连接通孔；所述输入接口设置于真空记录仪本体的端部，所述输入接口包括第一管体，以及与所述第一管体垂直连接的第二管体，第二管体呈T字形；采集系统，设置于所述真空记录仪本体内，显示模块，连接所述采集系统，设置于所述真空记录仪本体的开口处。

Description

一种真空记录仪

技术领域

本实用新型实施例涉及真空检测技术领域，尤其涉及一种真空记录仪。

背景技术

钢铁冶炼过程中经常会在真空负压下进行，冶炼过程中真空度对成品质量起到很重要的作用。

目前冶炼工艺多采用绝压变送器进行现场真空度测量，绝压变送器的输出信号通过反馈调节系统进行真空度调节。如果现场真空变送器测量精度下降或系统管路有堵塞的情况，会影响产品质量。由于冶炼现场环境恶劣，粉尘，高温，供电不方便等环境，现有的金属冶炼现场测点的绝压变送器通过定期送校准部门对准确度指标进行校准，存在金属冶炼现场测点的绝压变送器准确度指标校准滞后，引起绝压变送器对现场的真空度测量数据不准确，影响产品质量的问题。

如何准确采集现场工艺段真空度数据，成为业内亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种真空记录仪，以实现准确采集现场工艺段真空度数据。

为实现上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种真空记录仪，其中，包括输入接口，真空记录仪本体，采集系统，显示模块；

所述真空记录仪本体具有仪匹配所述显示模块的开口，和一空腔，所述空腔内容纳所述采集系统；于所述真空记录仪本体远离所述开口一侧的端部设置有两对连接通孔；

所述输入接口设置于真空记录仪本体的端部，所述输入接口包括第一管体，以及与所述第一管体垂直连接的第二管体，第二管体呈T字形；

采集系统，设置于所述真空记录仪本体内，显示模块，连接所述采集系统，设置于所述真空记录仪本体的开口处。

进一步地，所述的一种真空记录仪，所述输入接口内包括：被测表信号接口、气路接口，所述采集系统包括标准真空传感器、参考表、控制器和信号采集电路；

被测表信号接口用于连接被测绝压变送器的输出接口；

气路接口用于连接被测管路；

标准真空传感器与信号采集电路的第一输入端电连接；

被测表信号接口与信号采集电路的第二输入端电连接；

控制器与信号采集电路的输出端电连接。

进一步地，信号采集电路包括信号处理单元和A/D转换单元；

信号处理单元的第一输入端与标准真空传感器的输出端电连接；信号处理单元的第二输入端与被测表信号接口电连接；

A/D转换单元分别与信号处理单元的输出端和控制器电连接。

进一步地，所述的真空记录仪还包括参考表，

参考表的输入接口与气路接口连接；

参考表的输出接口与控制器电连接。

进一步地，所述的真空记录仪还包括快速接头卡箍，

气路接口通过快速接头卡箍与被测管路连接。

进一步地，所述的真空记录仪还包括充放电电路，充放电电路与控制器电连接。

进一步地，所述的真空记录仪还包括显示模块，显示模块与控制器电连接。

进一步地，所述的真空记录仪还包括磁开关，

显示模块通过磁开关与控制器电连接，磁开关吸合后用于连接控制器与显示模块。

进一步地，所述的真空记录仪还包括外壳，显示模块设置于外壳内；

外壳包括端盖，端盖的一端与外壳活动连接，

显示模块与外壳的端盖正对。

进一步地，所述的真空记录仪还包括蓝牙模块，蓝牙模块与控制器电连接。

进一步地，所述的真空记录仪还包括存储模块，存储模块与控制器电连接。

本实用新型实施例提供的真空记录仪包括被测表信号接口、气路接口、标准真空传感器、控制器和信号采集电路，其中被测表信号接口用于连接被测绝压变送器的输出接口，气路接口用于连接被测管路，标准真空传感器与信号采集电路的第一输入端电连接，被测表信号接口与信号采集电路的第二输入端电连接，控制器与信号采集电路的输出端电连接，控制器用于根据信号采集电路的输出信号生成真空检测数据，实现准确采集现场工艺段的真空度数据，提高效率的同时降低了人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种真空记录仪的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种真空记录仪的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种真空记录仪的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种真空记录仪的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的又一种真空记录仪的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的又一种真空记录仪的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

如图1～6所示，本实用新型实施例提供一种真空记录仪。图1是本实用新型实施例提供的一种真空记录仪的结构示意图包括输入接口101，真空记录仪本体102，采集系统，显示模块8；

所述真空记录仪本体102具有仪匹配所述显示模块的开口，和一空腔，所述空腔内容纳所述采集系统；于所述真空记录仪本体远离所述开口一侧的端部设置有两对连接通孔；真空记录仪本体102采用铝合金外壳，确保真空记录仪100整机防护等级可达到IP65以上，真空记录仪100采用一体式全铝合金外壳11设计，防护等级IP65以上，使得真空记录仪100具有防尘、防潮湿等功能，方便用于粉尘与潮湿的工况环境中。

所述输入接口101设置于真空记录仪本体的端部，所述输入接口包括第一管体1011，以及与所述第一管体1011垂直连接的第二管体1012，第二管体1012 呈T字形；

采集系统，设置于所述真空记录仪本体内，显示模块8，连接所述采集系统，设置于所述真空记录仪本体的开口处。

参见图2，本实用新型实施例提供的真空记录仪100，所述输入接口101内包括：被测表信号接口1、气路接口2，所述采集系统包括标准真空传感器、参考表、控制器和信号采集电路；被测表信号接口1用于连接被测绝压变送器的输出接口，气路接口2用于连接被测管路，标准真空传感器3与信号采集电路 5的第一输入端51电连接，被测表信号接口1与信号采集电路5的第二输入端 52电连接，控制器4与信号采集电路5的输出端53电连接。

具体地，钢铁冶炼过程中经常会在真空负压下进行，冶炼过程中真空度对成品质量起到很重要的作用，冶炼工艺中采用绝压变送器进行现场真空度测量，对系统的真空度进行反馈调节。本实用新型实施例提供的真空记录仪100的被测表信号接口1与被测绝压变送器的输出接口连接，用于接收被测绝压变送器输出的电流信号，电流信号的大小可以为4～20mA，并将电流信号输出给信号采集电路5，真空记录仪100的气路接口2与被测管路即现场的真空管路连接，标准真空传感器3用于检测被测管路中的真空度，并输出电压信号，电压信号的大小为0～5V，并将电压信号输出给信号采集电路5，信号采集电路5将接收到的电压信号和电流信号进行采集、处理后，将处理后的信号经信号采集电路 5的输出端53输出给控制器4。控制器4接收处理后的被测绝压变送器标准信号和标准真空传感器3标准信号，并将处理后的被测绝压变送器标准信号和标准真空传感器3标准信号进行比对，生成真空检测数据，实现对现场工艺段的真空度数据的准确采集。其中，真空检测数据可以包括被测绝压变送器输出的电流信号，被测绝压变送器的压力大小，标准真空传感器3输出的电压信号，标准真空传感器3的压力大小，以及被测绝压变送器与标准真空传感器3对应信号之间的差值。

控制器4可以采用32位ARM单片机作为主处理器芯片，采用西特公司电容薄膜式真空变送器作为标准真空传感器3，该标准真空传感器3的测量准确度可达到读数精度0.25％。被测表信号接口1采用防水格兰头连接被测绝压变送器的输出接口，实现IP65以上防护等级。

本实用新型实施例提供的真空记录仪包括被测表信号接口、气路接口、标准真空传感器、控制器和信号采集电路，其中被测表信号接口用于连接被测绝压变送器的输出接口，气路接口用于连接被测管路，标准真空传感器与信号采集电路的第一输入端电连接，被测表信号接口与信号采集电路的第二输入端电连接，控制器与信号采集电路的输出端电连接，控制器用于根据信号采集电路的输出信号生成真空检测数据，实现准确采集现场工艺段的真空度数据。

可选地，图3是本实用新型实施例提供的另一种真空记录仪的结构示意图，参见图3，信号采集电路5包括信号处理单元54和A/D转换单元55，信号处理单元54的第一输入端541与标准真空传感器3的输出端31电连接，信号处理单元54的第二输入端542与被测表信号接口1电连接，A/D转换单元55分别与信号处理单元54的输出端543和控制器4电连接。

具体地，信号处理单元54用于将标准真空传感器3输出的电压信号和被测绝压变送器输出的电流信号，调理为A/D转换单元55可以识别的模拟信号， A/D转换单元55将模拟信号转换为数字信号，并输出给控制器4。A/D转换单元55可以选用型号为AD7124的AD转换芯片进行模数转换。可以采用ADI 公司的AD7124高分辨率ADC芯片，该芯片具有24bit分辨率，采样速率可达 19200SPS，4个差分输入通道，来保证输入信号的稳定性高精度。控制器4的数据采集电路板由于考虑到低功耗电流消耗，可以采用ARM-CortexM4作为主处理器，控制器4根据量程信息换算出真空数据的实时测量值。

可选地，图3是本实用新型实施例提供的又一种真空记录仪的结构示意图，参见图3，所述的真空记录仪100还包括参考表6，参考表6的输入接口61与气路接口2连接，参考表6的输出接口62与控制器4电连接。

具体地，控制器4可以采用UART数字通信方式与参考表6通信来读取参考表6的实时测量值。参考表6来采集更大量程的真空压力，参考表6输出实时测量的电流信号，控制器4根据接收到的参考表6输出的电流信号计算被测管路的压强，即真空管路系统的当前压强，控制器4根据真空管路系统的当前的压强控制标准真空传感器3启动或停止，当压强达到工作压强后，控制标准真空传感器3启动。

可选地，图5是本实用新型实施例提供的又一种真空记录仪的结构示意图，参见图5，所述的真空记录仪100还包括充放电电路7，充放电电路7与控制器 4电连接。

具体地，真空记录仪100还包括3.6V锂电池，充放电电路7将锂电池的电压转换为真空记录仪100内部控制器4和信号采集电路5供电，且锂电池供电，方便重复利用，使得真空记录仪100可保证30天以上不间断数据记录，携带方便，体积小巧，无需外部提供电源。

可选地，图5是本实用新型实施例提供的一种真空记录仪的结构的主视图，图6是本实用新型实施例提供的一种真空记录仪的结构的俯视图，所述的真空记录仪100还包括显示模块8，显示模块8与控制器4电连接。

具体地，显示模块8实时显示当前测量情况和记录状态，显示模块8可以采用液晶屏，显示模块8与控制器4电连接，控制器4控制显示模块8实时显示被测绝压变送器输出的电流信号，被测绝压变送器的压力大小，标准真空传感器3的压力大小，参考表6的压力大小，以及被测绝压变送器与标准真空传感器3对应信号之间的差值。

可选地，所述的真空记录仪100还包括磁开关9，显示模块8通过磁开关9 与控制器4电连接，磁开关9吸合后用于连接控制器4与显示模块8。

具体地，显示模块8为实现低功耗，显示2分钟后自动息屏，如需再次查看显示内容，可通使用磁铁，在磁开关9表面晃动，磁开关9吸合后使得控制器4控制显示模块8再次显示真空检测数据。

可选地，所述的真空记录仪100还包括快速接头卡箍，气路接口2通过快速接头卡箍与被测管路连接。

具体地，气路接口2通过快速接头卡箍与被测管路连接，可以方便现场装拆，快速接头卡箍10的型号可以为KF16或KF25。

图6是本实用新型实施例提供的又一种真空记录仪的结构示意图，参见图6，所述的真空记录仪100还包括蓝牙模块13，蓝牙模块13与控制器4电连接。

具体地，蓝牙模块13与控制器4电连接，蓝牙模块13与上位机通信，作为参数配置的接口，实现无线非接触式配置参数。蓝牙模块13便于上位机读取记录数据。

可选地，继续参见图6，所述的真空记录仪100还包括存储模块14，存储模块14与控制器4电连接。

具体地，存储模块14与控制模块电连接，用于存储真空检测数据，真空记录仪100预留大容量存储模块14用来记录实时测量数据，方便后续实验室分析。存储模块14可以包括内置SD卡和USB接口，可用来记录现场比对的真空检测数据，供后续分析，并根据数据记录间隔将真空检测数据周期性的写入SD卡或U盘。在上位机上使用真空记录仪100数据分析软件打开导出的数据，可以生成两条曲线，分别为被测绝压变送器的压力曲线，标准真空传感器3的压力曲线。

由于工艺需求，被测压力将会有多个升降压过程，由于标准真空传感器3 在真空记录仪100的内部，压力数据会滞后，差值分析将在压力稳定后有效，可在分析软件上选择时间段，查看时间段内的差值，以及最小差值，最大差值，平均差值等信息。真空记录仪100的整机尺寸270mm*192mm，体积小，便于现场携带。

本实用新型提出的真空记录仪使现场的被测绝压变送器的真空检测数据长期比对和数据记录更加客观和便捷，减少了人工巡检人员的工作量，排除了人工比对校准被测绝压变送器过程中的人为因素。可以无需人工干预的情况下，持续工作一个月，记录数据可方便导出到上位机。通过真空记录仪记录真空检测数据，配合上位机数据分析软件可实现跟踪记录，数据比对，最小值，最大值，平均差值等信息的呈现，提高效率的同时还大大的降低了人工成本。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种真空记录仪，其特征在于，包括输入接口，真空记录仪本体，采集系统，显示模块；

所述真空记录仪本体具有仪匹配所述显示模块的开口，和一空腔，所述空腔内容纳所述采集系统；于所述真空记录仪本体远离所述开口一侧的端部设置有两对连接通孔；

所述输入接口设置于真空记录仪本体的端部，所述输入接口包括第一管体，以及与所述第一管体垂直连接的第二管体，第二管体呈T字形；

采集系统，设置于所述真空记录仪本体内，显示模块，连接所述采集系统，设置于所述真空记录仪本体的开口处。

2.根据权利要求1所述的一种真空记录仪，其特征在于，所述输入接口内包括：被测表信号接口、气路接口，所述采集系统包括标准真空传感器、参考表、控制器和信号采集电路；

所述标准真空传感器与所述信号采集电路的第一输入端电连接；

所述被测表信号接口与所述信号采集电路的第二输入端电连接；

一参考真空传感器与所述信号采集电路的第三输入端电连接；

所述控制器的输入端与所述信号采集电路的输出端电连接；

所述参考表的输入接口与所述气路接口连接；所述参考表的输出接口与所述控制器电连接，所述控制器由ARM-CortexM4形成。

3.根据权利要求2所述的真空记录仪，其特征在于，所述信号采集电路包括信号处理单元、A/D转换单元；

所述信号处理单元的第一输入端与所述标准真空传感器的输出端电连接；所述信号处理单元的第二输入端与所述被测表信号接口电连接；

A/D转换单元分别与所述信号处理单元的输出端和所述控制器电连接；其中所述A/D转换单元由AD7124的ADC芯片形成。

4.根据权利要求2所述的真空记录仪，其特征在于，还包括快速接头卡箍，

所述气路接口通过所述快速接头卡箍与所述被测管路连接。

5.根据权利要求2所述的真空记录仪，其特征在于，还包括充放电电路，所述充放电电路与所述控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的真空记录仪，其特征在于，还包括磁开关，

所述显示模块通过所述磁开关与所述控制器电连接，所述磁开关吸合后用于连接所述控制器与所述显示模块。

7.根据权利要求2所述的真空记录仪，其特征在于，还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述控制器电连接。

8.根据权利要求2所述的真空记录仪，其特征在于，还包括存储模块，

所述存储模块与所述控制器电连接。

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