CN217007097U - 一种气泡簇采集仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气泡簇采集仪，属于水中气泡采集的技术领域，该采集仪包括：机体，所述机体内设有至少一信号放大电路；分别与同一信号放大电路电连接的一个航空插头和两个BNC端口，且该信号放大电路连接有对其供电的直流电源；其中，所述航空插头连接有气泡探针，且气泡探针的检测信号经信号放大电路处理放大后通过两所述BNC端口输出，以达到给气泡双针探测设备提供双路稳定电压，同时将双路四针信号同时进行放大处理并传送给后端信号处理装置的目的。

Description

一种气泡簇采集仪

技术领域

本实用新型属于水中气泡采集的技术领域，具体而言，涉及一种气泡簇采集仪。

背景技术

针对水利研究领域需要对各类水体环境下水中气泡含量和气泡分布进行探测，而气泡双针探测设备为无源设备，需要提供稳定的直流电源才能工作，同时，探测设备检测的信号为微电压信号，需要对微电压信进行放大处理并转换为0-5V的模拟信号输出，用户才可将输出信号直接提供给NI设备进行后端信号处理。

故需要开发一款设备用于前端采集设备的电源支持和对微电压信号的二次放大处理。

实用新型内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种气泡簇采集仪以达到给气泡双针探测设备提供双路稳定电压，同时将双路四针信号同时进行放大处理并传送给后端信号处理装置的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种气泡簇采集仪，该采集仪包括：

机体，所述机体内设有至少一信号放大电路；

分别与同一信号放大电路电连接的一个航空插头和两个BNC端口，且该信号放大电路连接有对其供电的直流电源；

其中，所述航空插头连接有气泡探针，且气泡探针的检测信号经信号放大电路处理放大后通过两所述BNC端口输出。

进一步地，所述机体上设有电源插口且电源插口设为品字形，电源插口与所述直流电源电连接。

进一步地，所述直流电源的正极端口连接有按钮开关，按钮开关的另一端连接至航空插头和信号放大电路；所述直流电源的负极端口连接至BNC端口和信号放大电路。

进一步地，所述按钮开关和各所述航空插头位于机体的同一端面，各所述BNC端口位于机体的另一端面。

进一步地，所述信号放大电路包括：呈并联连接的两个子电路，各所述子电路均包括：

第一电容，所述第一电容的两端分别与直流电源的正极和负极连接；

第一电阻，所述第一电阻的一端与直流电源的正极连接，另一端连接有第一二极管、第二电容、第三电容和第二电阻，且第一二极管、第二电容和第三电容的另一端连接至直流电源的负极，第二电阻的另一端设为探针点且该端连接有第一三极管；

第二三极管，所述第二三极管的集电极与第一三极管的集电极连接，第二三极管的发射极连接有第四电容、第五电容、第二二极管和第三电阻，且第四电容、第五电容、第二二极管的另一端接直流电源的负极，第三电阻的另一端接直流电源的正极；所述第二三极管的基极为采集点且该基极通过第四电阻连接直流电源的负极。

进一步地，所述航空插头设为四芯插头，其中两芯分别与各所述探针点电连接，另外两芯均与直流电源的正极连接。

进一步地，所述BNC端口设为两芯端头，其中一端头与一所述采集点电连接，另外一端头均与直流电源的负极连接。

本实用新型的有益效果为：

1.采用本实用新型所提供的气泡簇采集仪，通过航空插头连接至气泡双针探测设备的相应端口，通过信号放大电路将气泡双针探测设备的信号进行了必要的信号放大处理并由对应的BNC端口输出，以使得气泡信号可有效的被信号处理后端设备使用，从而实现将双针探测设备和后端NI信号分析设备形成有机结合，集信号采集、处理和分析为一体，在实际应用时，其能够满足客户的实际需求，是市场弥补空白的全新设备。

附图说明

图1是本实用新型所提供的气泡簇采集仪的正侧端面；

图2是本实用新型所提供的气泡簇采集仪的背侧端面；

图3是本实用新型所提供的气泡簇采集仪的整体内部电路结构示意图；

图4是本实用新型所提供的气泡簇采集仪中信号放大电路的电路结构示意图；

附图中标注如下：

第一电容-C1，第二电容-C2，第三电容-C3，第四电容-C4，第五电容-C5，第一电阻-R1，第二电阻-R2，第三电阻-R3，第四电阻-R4，第一二极管-D1，第二二极管-D2，第一三极管-J1，第二三极管-J2，第六电容-C6，第七电容-C7，第八电容-C8，第九电容-C9，第十电容-C10，第五电阻-R5，第六电阻-R6，第七电阻-R7，第八电阻-R8，第三二极管-D3，第四二极管-D4，第三三极管-J3，第四三极管-J4，按钮开关-K1。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

实施例1

在实施例中具体提供了一种气泡簇采集仪，该采集仪旨在将现有的气泡双针探测设备和NI设备后端信号处理进行有机结合为一体，该采集仪包括：

①机体

机体作为该气泡簇采集仪的主体部分，主体为长方体(规格为230mm*252mm*85mm)，该机体内设有第一信号放大电路和第二信号放大电路，在实际应用时，第一信号放大电路和第二信号放大电路分别配置有对应的电路板，通过电路板装于机体的内部。

如图1、图2所示，在机体的一端面上设有两个航空插头，在机体的另一端面上设有四个BNC端口，其中，各所述航空插头分别连接至气泡双探针探测设备，各所述BNC端口分别连接至NI设备。

在机体上设有电源插口且电源插口设为品字形，电源插口与各所述BNC端口位于同一端面，通过电源插口外接220V的市电电源，电源插口与所述直流电源电连接，直流电源的正极端口连接有按钮开关，按钮开关和各所述航空插头位于机体的同一端面，按钮开关的另一端连接至航空插头和信号放大电路；所述直流电源的负极端口连接至BNC端口和信号放大电路。

②信号放大电路

在电路板上所设计的信号放大电路包括：呈并联连接的两个子电路，如图4所示，各所述子电路分别为第一子电路和第二子电路，其中，第一子电路包括：第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻、第一二极管、第二二极管、第一三极管、第二三极管，各个电器元件间的连接关系为：

将所述第一电容的两端分别与直流电源的正极和负极连接；所述第一电阻的一端与直流电源的正极连接，另一端连接有第一二极管、第二电容、第三电容和第二电阻，且第一二极管、第二电容和第三电容的另一端连接至直流电源的负极，第二电阻的另一端设为A探针点且该端连接有第一三极管；所述第二三极管的集电极与第一三极管的集电极连接，第二三极管的发射极连接有第四电容、第五电容、第二二极管和第三电阻，且第四电容、第五电容、第二二极管的另一端接直流电源的负极，第三电阻的另一端接直流电源的正极；所述第二三极管的基极为A采集点且该基极通过第四电阻连接直流电源的负极。

同理，对于第二子电路包括：第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻、第三二极管、第四二极管、第三三极管、第四三极管，各个电器元件间的连接关系为：

将所述第六电容的两端分别与直流电源的正极和负极连接；所述第五电阻的一端与直流电源的正极连接，另一端连接有第三二极管、第七电容、第八电容和第四电阻，且第三二极管、第七电容和第八电容的另一端连接至直流电源的负极，第六电阻的另一端设为B探针点且该端连接有第三三极管；所述第四三极管的集电极与第三三极管的集电极连接，第四三极管的发射极连接有第九电容、第十电容、第四二极管和第七电阻，且第九电容、第十电容、第四二极管的另一端接直流电源的负极，第七电阻的另一端接直流电源的正极；所述第四三极管的基极为B采集点且该基极通过第八电阻连接直流电源的负极。

③航空插头和BNC端口

如图3所示，在同一信号放大电路中电连接有一个航空插头和两个BNC端口，航空插头连接至气泡双探针设备，且气泡双探针设备的检测信号经信号放大电路处理放大后通过两所述BNC端口进行输出，再进行后端信号处理，且该信号放大电路连接有对其供电的直流电源。其中，航空插头设有两个且分别为IN-1和IN-2，航空插头设为四芯插头，分别为1号插芯、2号插芯、3号插芯和4号插芯，其中1号插芯和2号插芯分别与A探针点和B探针点电连接，另外3号插芯和4号插芯均与直流电源的正极连接。所述BNC端口设有四个，分别为OUT-1A和OUT-1B、OUT-2A和OUT-2B，每一个BNC端口设为两芯端头，其中一端头与一所述采集点(A采集点和B采集点)电连接，另外一端头均与直流电源的负极连接。

基于上述所提供的气泡簇采集仪，其工作原理为：

在主体内设一个12V直流输出电源、2张电路板(分别为第一信号放大电路和第二信号放大电路)，采集仪前端安装有2路独立的航空插头(分别为IN-1、IN-2)和1个按钮开关(K1)，每个航空插头可独立为一套气泡双针探测设备提供12V直流电源，同时将双针气泡检测信号接收到信号处理电路板中进行信号放大处理。前端安装一个按压开关，可一键控制配置箱的工作状态(电源的通断)；

在气泡簇采集仪的后端安装有2套4路BNC端口(分别为：OUT-1A、OUT-1B、OUT-2A和OUT-2B)，可分别将两块电路板处理后的信号进行输出连接，同时配置箱后端配备一个品字电源输入口，电源输入口带短路保护功能。

本实施例的气泡簇采集仪在客户实际应用环节解决了客户的实际需求，将气泡双针探测设备的信号进行了必要的信号放大处理，使得气泡信号可有效的被信号处理后端设备使用，从而将双针探测设备和后端NI信号分析设备形成了一套完整的信号采集、处理和分析系统。

需要说明的是，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种气泡簇采集仪，其特征在于，该采集仪包括：

机体，所述机体内设有至少一信号放大电路；

分别与同一信号放大电路电连接的一个航空插头和两个BNC端口，且该信号放大电路连接有对其供电的直流电源；

其中，所述航空插头连接有气泡探针，且气泡探针的检测信号经信号放大电路处理放大后通过两所述BNC端口输出。

2.根据权利要求1所述的气泡簇采集仪，其特征在于，所述机体上设有电源插口且电源插口设为品字形，电源插口与所述直流电源电连接。

3.根据权利要求1所述的气泡簇采集仪，其特征在于，所述直流电源的正极端口连接有按钮开关，按钮开关的另一端连接至航空插头和信号放大电路；所述直流电源的负极端口连接至BNC端口和信号放大电路。

4.根据权利要求3所述的气泡簇采集仪，其特征在于，所述按钮开关和各所述航空插头位于机体的同一端面，各所述BNC端口位于机体的另一端面。

5.根据权利要求1所述的气泡簇采集仪，其特征在于，所述信号放大电路包括：呈并联连接的两个子电路，各所述子电路均包括：

第一电容，所述第一电容的两端分别与直流电源的正极和负极连接；

第一电阻，所述第一电阻的一端与直流电源的正极连接，另一端连接有第一二极管、第二电容、第三电容和第二电阻，且第一二极管、第二电容和第三电容的另一端连接至直流电源的负极，第二电阻的另一端设为探针点且该端连接有第一三极管；

第二三极管，所述第二三极管的集电极与第一三极管的集电极连接，第二三极管的发射极连接有第四电容、第五电容、第二二极管和第三电阻，且第四电容、第五电容、第二二极管的另一端接直流电源的负极，第三电阻的另一端接直流电源的正极；所述第二三极管的基极为采集点且该基极通过第四电阻连接直流电源的负极。

6.根据权利要求5所述的气泡簇采集仪，其特征在于，所述航空插头设为四芯插头，其中两芯分别与各所述探针点电连接，另外两芯均与直流电源的正极连接。

7.根据权利要求5所述的气泡簇采集仪，其特征在于，所述BNC端口设为两芯端头，其中一端头与一所述采集点电连接，另外一端头均与直流电源的负极连接。

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